工程流体力学A课程总结(课堂PPT)
合集下载
工程流体力学第三版课件A
水
第四节 流体的分类
一.可压缩流体和不可压缩流体 二.粘性流体和理想流体 三.牛顿流体和非牛顿流体
一.可压缩流体和不可压缩流体 压力和温度的变化都会引起流体密度的变化。任 何流体，不论是气体还是液体都是可以压缩的， 只是可压缩程度不同而已。就是说，流体的压缩 性是流体的基本属性。
通常把液体看成是不可压缩流体。
T
dV /V dT
1 V
dV dT
1
d
dT
三、流体的粘性 1.粘性的定义：流体内部质点之间或流层间因相对运 动而产生内摩擦力（切力）以反抗相对运动的性质。
2. 粘性产生的原因 1）分子不规则运动的动量交换形成的阻力 2）分子间吸引力形成的阻力
不同的流体分子之间的内聚力和分子不规则热运动 的动量交换程度不同。流体表现出的粘性的大小是不相 同的。
应该指出，这里所说的理想流体和热力学中的理想气体 的概念完全是两回事。
三.牛顿流体和非牛顿流体
1、牛顿流体：运动流体的内摩擦切应力与速度梯 度间的关系符合于牛顿内摩擦定律的流体，称为 牛顿流体。
所有的气体以及如水、甘油等这样一些液体都是 牛顿流体。
2、非牛顿流体：实验表明，象胶液、泥浆、纸浆、 油漆、低温下的原油等，它们的内摩擦切应力与速度 梯度间的关系不符合于牛顿内摩擦定律，这样的流体 称为非牛顿流体。
2.理想流体：是一种假想的、完全没有粘性的流体。实际上这种 流体是不存在的。根据理想流体的定义可知，当理想流体运动时， 不论流层间有无相对运动，其内部都不会产生内摩擦力，流层间 也没有热量传输。这就给研究流体的运动规律等带来很大的方便。 因此，在研究实际流体的运动规律时，常先将其作为理想流体来 处理。
流体力学基础讲解PPT课件
流体力学基础讲解 ppt课件
目录
• 引言 • 流体的性质 • 流体动力学基础 • 流体流动的能量转换 • 流体流动的湍流与噪声 • 总结与展望
01
引言
流体力学的定义
01
流体力学是研究流体（液体和气 体）的力学行为的科学。
02
它涉及到流体在静止和运动状态 下的行为，以及流体与固体界面 的相互作用。
04
流体流动的能量转换
能量的定义与分类
总结词
能量是物体做功的能力，可以分为机械能、热能、电能等。在流体力学中，主要关注的是机械能中的 动能和势能。
详细描述
能量是物体做功的能力，它有多种表现形式，如机械能、热能、电能等。在流体力学中，我们主要关 注的是机械能，它包括动能和势能两种形式。动能是流体运动所具有的能量，与流体的速度和质量有 关；势能则是由于流体所处位置而具有的能量。
流体的物理性质
总结词
流体的物理性质
详细描述
流体的物理性质包括粘性、压缩性、热传导性等。粘性是指流体抵抗剪切力的能 力，压缩性是指流体在压力作用下体积发生改变的性质，热传导性是指流体传递 热量的能力。
牛顿流体和非牛顿流体
总结词
牛顿流体和非牛顿流体的定义和特点
详细描述
牛顿流体是指遵循牛顿粘性定律的流体，其粘度只与温度和压力有关，与剪切速率无关。非牛顿流体是指不遵循 牛顿粘性定律的流体，其粘度可能随剪切速率或时间而变化。
目录
• 引言 • 流体的性质 • 流体动力学基础 • 流体流动的能量转换 • 流体流动的湍流与噪声 • 总结与展望
01
引言
流体力学的定义
01
流体力学是研究流体（液体和气 体）的力学行为的科学。
02
它涉及到流体在静止和运动状态 下的行为，以及流体与固体界面 的相互作用。
04
流体流动的能量转换
能量的定义与分类
总结词
能量是物体做功的能力，可以分为机械能、热能、电能等。在流体力学中，主要关注的是机械能中的 动能和势能。
详细描述
能量是物体做功的能力，它有多种表现形式，如机械能、热能、电能等。在流体力学中，我们主要关 注的是机械能，它包括动能和势能两种形式。动能是流体运动所具有的能量，与流体的速度和质量有 关；势能则是由于流体所处位置而具有的能量。
流体的物理性质
总结词
流体的物理性质
详细描述
流体的物理性质包括粘性、压缩性、热传导性等。粘性是指流体抵抗剪切力的能 力，压缩性是指流体在压力作用下体积发生改变的性质，热传导性是指流体传递 热量的能力。
牛顿流体和非牛顿流体
总结词
牛顿流体和非牛顿流体的定义和特点
详细描述
牛顿流体是指遵循牛顿粘性定律的流体，其粘度只与温度和压力有关，与剪切速率无关。非牛顿流体是指不遵循 牛顿粘性定律的流体，其粘度可能随剪切速率或时间而变化。
工程流体力学PPT课件
v x x y v v 0 y y x
v x v y
二.点源和点汇
点源：流体从某点向四周呈直线均匀径向流出的流动，这 个点称为源点。 点汇：流体从四周往某点呈直线均匀径向流入的流动，这 个点称为汇点。 设源点或汇点位于坐标原点， 从源点流出或向汇点流入的 流体速度只有径向速度 v ，而无切向速度 v ，通过半径为 r 的单位长度圆柱面流出或流入的流量为 2rrv r 1 q
vr 0 v 2 r
2 ln r 2
4.流函数的概念;流函数的存在条件?流函数与速 度间的关系;流函数的特点?
1.本章要解决的问题?
已知来流的速度(来流 为均匀流),求经过固体表面 时速度分布,以及压强分布?
2. 解决方法? (1) 把复杂势流分解成几 个简单势流之和,求势流 函数Φ (2)通过Φ求速度场分布.
(3)通过拉格朗日方程求 压强分布.
§6-1 拉格朗日方程
一.拉格朗日方程的推导
dv f m p dt v 2 v f m p 2v 2 t 1 1
假设条件:无旋;定常;质量力只有重力
v2 2 1 p g 0 z z v2 1 dp gdz 0 2 v2 p z C 2g g
流体力学第三章总结.ppt
华侨大学机电学院工程流体力学第三章理想流体动力学基本方程第三章理想流体动力学基本方程31描述流体运动的方法32连续性方程33动量方程和运动方程34伯努利方程31描述流体运动的方法基本思想
工程流体力学
第三章
理想流体动力学基本方程
华侨大学机电学院
第三章 理想流体动力学基本方程
§3-1 描述流体运动的方法 §3-2 连续性方程 §3-3 动量方程和运动方程 §3-4 伯努利方程
独立变量:流体质点的标 独立变量:空间点坐标
志:(a,b,c,t)
(x,y,z)
描述各质点运动时变过程 直接反映各参数空间分布
表达复杂,跟踪困难,较少 表达简单,计算方便,广泛
应用
应用
定常流动和非定常流动
定常流动:流动参量不随时间变化
特点：流场内的速度、压 vr vr (x, y, z)
强、密度等参量只是坐标 p p(x, y, z)
§3-1 描述流体运动的方法
• 拉格朗日方法与欧拉方法 • 流动的分类 • 流线和流管 • 系统与控制体
拉格朗日法与欧拉法
拉格朗日法
欧拉法
基本思想:跟踪各质点的 基本思想:通过综合流场
运动历程, 综合所有质点 中各空间点各瞬时的质点
的运动情况获得整个流体 运动变化规律,获得整个
的运动规律
流场的运动特性
的函数，而与时间无关。 (x, y, z)
工程流体力学
第三章
理想流体动力学基本方程
华侨大学机电学院
第三章 理想流体动力学基本方程
§3-1 描述流体运动的方法 §3-2 连续性方程 §3-3 动量方程和运动方程 §3-4 伯努利方程
独立变量:流体质点的标 独立变量:空间点坐标
志:(a,b,c,t)
(x,y,z)
描述各质点运动时变过程 直接反映各参数空间分布
表达复杂,跟踪困难,较少 表达简单,计算方便,广泛
应用
应用
定常流动和非定常流动
定常流动:流动参量不随时间变化
特点：流场内的速度、压 vr vr (x, y, z)
强、密度等参量只是坐标 p p(x, y, z)
§3-1 描述流体运动的方法
• 拉格朗日方法与欧拉方法 • 流动的分类 • 流线和流管 • 系统与控制体
拉格朗日法与欧拉法
拉格朗日法
欧拉法
基本思想:跟踪各质点的 基本思想:通过综合流场
运动历程, 综合所有质点 中各空间点各瞬时的质点
的运动情况获得整个流体 运动变化规律,获得整个
的运动规律
流场的运动特性
的函数，而与时间无关。 (x, y, z)
工程流体力学第三版课件A
总结词
验证和评估湍流模型的准确性和可靠性是至关重要的，通常通过与实验数据或高精度数 值模拟结果的比较来进行。
详细描述
验证和评估湍流模型的方法包括直接比较模拟结果与实验数据，计算各种湍流统计量并 与已知结果进行对比，以及使用敏感性分析等方法评估模型的不确定性。通过这些方法 可以评估模型的精度和可靠性，并确定模型在特定应用中的适用性。在评估过程中，需
详细描述
根据湍流流动的特性和模拟需求，可以选择 适合的湍流模型。例如，对于简单流动或流 动参数变化不大的情况，可以选择零方程模 型；对于复杂流动或需要更精确模拟的情况 ，可以选择一方程模型或两方程模型。选择 合适的湍流模型需要考虑模型的数学形式、 适用范围、计算效率和精度等方面的因素。
湍流模型的验证与评估
能量方程基于热力学第一定律，表示流体能量的变化率等于作用在流体上的外力做的功加上传入流体的热量。能 量方程是流体力学中的重要方程之一，适用于不可压缩流体的稳态流动和瞬态流动。在解决流体流动问题时，连 续性方程、动量方程和能量方程常常一起使用，以求解流体的速度、压力、温度等参数。
流体动力学中的无量
04
相似性原理的应用
模型实验
通过建立与实际系统相似的模型，可以在实验室内研究实际流动系 统的流场特性。
数值模拟
利用数值方法模拟相似流动系统的流场特性，可以更方便地研究复 杂流动问题。
验证和评估湍流模型的准确性和可靠性是至关重要的，通常通过与实验数据或高精度数 值模拟结果的比较来进行。
详细描述
验证和评估湍流模型的方法包括直接比较模拟结果与实验数据，计算各种湍流统计量并 与已知结果进行对比，以及使用敏感性分析等方法评估模型的不确定性。通过这些方法 可以评估模型的精度和可靠性，并确定模型在特定应用中的适用性。在评估过程中，需
详细描述
根据湍流流动的特性和模拟需求，可以选择 适合的湍流模型。例如，对于简单流动或流 动参数变化不大的情况，可以选择零方程模 型；对于复杂流动或需要更精确模拟的情况 ，可以选择一方程模型或两方程模型。选择 合适的湍流模型需要考虑模型的数学形式、 适用范围、计算效率和精度等方面的因素。
湍流模型的验证与评估
能量方程基于热力学第一定律，表示流体能量的变化率等于作用在流体上的外力做的功加上传入流体的热量。能 量方程是流体力学中的重要方程之一，适用于不可压缩流体的稳态流动和瞬态流动。在解决流体流动问题时，连 续性方程、动量方程和能量方程常常一起使用，以求解流体的速度、压力、温度等参数。
流体动力学中的无量
04
相似性原理的应用
模型实验
通过建立与实际系统相似的模型，可以在实验室内研究实际流动系 统的流场特性。
数值模拟
利用数值方法模拟相似流动系统的流场特性，可以更方便地研究复 杂流动问题。
大学课程《工程流体力学》PPT课件：第三章
t r
r
z
r
连续性方程的矢量形式为：
( v )
0
t
对定常流动，连续性方程简化为：
(vx ) (vy ) (vz ) 0
的体积分对时间的导数进行改写，使之能用控制体的体积 分表达出来。这一转换关系式就是雷诺输运方程。
系统与控制体的标记方法：
z
Ⅱ
y
x t 时刻
z
Ⅲ
Ⅱ’
Ⅰ
y
x t + △t 时刻
§3.3 雷诺输运方程
η 表示单位质量流体的某种物理量，则
z
Ⅲ
在 t 时刻该系统内流体所具有的该物理
量的总量为：
Ⅱ’
Ⅰ
y
N dV
§3.3 雷诺输运方程
将物理量对时间的导数进行改写：
dN dt
lim
t 0
(II
dV
'
)t
t t
(II
dV
'
)t
lim
t 0
(III
dV
)t
t
t
(I
dV
)t
在 t 时刻，系统体积V与控制体体积CV重合：
(
lim t0
II
dV
'
)t
t
(
t
II
dV
'
流体力学完整版课件全套ppt教程最新
➢ 牛顿流体与非牛顿流体
牛顿流体； 塑性体； 伪塑性体； 宾汉体。
du dy
(du)n dy
du dy
(du)n
dy
0
du dy
➢ 粘性流体与理想流体
实际流体都具有粘性。理想流体就是忽略流体的粘性。
§1.3 流体的物理性质
1.3.4 液体的表面张力
➢ 表面张力现象演示
肥皂薄膜对棉线作用一个拉力。
d du
dt dy
§1.3 流体的物理性质
➢ 运动粘度
工程上，常用动力粘度 μ 和流体密度 ρ 的比值来表示粘度， 称为流体的运动粘度，单位是 m2/s。
温度/ ℃
0 20 40 60 80 100
水
μ × 103/ Pa·s
1.792 1.005 0.658 0.469 0.357 0.284
ν× 106/ m2/s
1.792 1.007 0.661 0.477 0.367 0.296
空气
μ × 106/ Pa·s
ν× 106/ m2/s
17.09 18.08 19.04 19.97 20.88 21.75
13.20 15.00 16.90 18.80 20.90 23.00
§1.3 流体的物理性质
实验参数：上平板面积 A，2平板间距 h 平板运动速度 U，拉力 F。
工程流体力学孔珑第四版ppt课件
流体微团 流体质点
例外 超专业声基础课速气流中出现激波、在空气非常稀薄的情况。
40
2021/4/11
《工程流体力学》——第二章 流体及物理性质
三、作用在流体上的力
1、 表 面 力— 流 体 间 的 作 用 力
pn
F
lim
A0 A
法 向pnn
切
向p n
lim Fn A0 A
lim F A0 A
(压 应 力)
2、
质
f
量 力— lim
单
f
位
体
积
的
质
量
力
表
示：
V 0
V
或 者 ，f fxi f y j fzk
专业基础课
Fn
F
F
A
F
V
f fz
41
2021/4/11
fx
fy
《工程流体力学》——第二章 流体及物理性质
四、流体的密度
表征流体的质量在空间的密集程度，单位为 kg/m3 。
流体一点的密度定义：
4℃ 水的密度 ρ= 1000kg/m3 0℃水银的密度 ρ= 13600kg/m3 0专℃业空基础气课 的密度 ρ= 1.29 kg/m3
43
2021/4/11
《工程流体力学》——第二章 流体及物理性质
五、流体的压缩性、膨胀性
流体力学ppt课件
•
p
mg
p
/
mg
:
单位重量流体所具有的压能。
•z p :
单位重量流体所具有的势能。
•
u2 2g
1 mu2 2
/ mg
:
单位重量流体所具有的动能。
56
• z p u2 : 单位重量流体所具有的机械能。
2g
1
Z1
0
2 Z2
0
由此可见,对于理想流体恒定元流,其单位重量流体的 机械能沿流线是守恒的。
32
2.断面平均流速
•过流断面上实际的点流速分布都是不均匀的
•在工程流体力学中，为简化研究，通常引入断面平 均流速概念
v Q AudA
AA
六、均匀流与非均匀流、渐变流
1.均匀流 (u )u 0
即迁移加速度等于零。各流线为彼此平行的直线。
2.非均匀流 (u )u 0
各流线或为直线但彼此不平行或为曲线。天然 河流是典型的非均匀流。
ax
ux t
ux
ux x
uy
ux y
uz
ux z
ay
u y t
ux
u y x
《流体力学》PPT课件
动 力 黏 度 104
（ P a·s） 10.1 10.6 — 11.6 6.5 9.7 —
14900 2.9
19.2 72 —
0.21 2.8
15.6
2021/1/10
h
14
表1-2
在标准大气压和20℃常用气体性质
气体
空
气
二氧化碳
一氧化碳
氦
氢
密度
（ kg/m3） 1.205 1.84 1.16
温度 t （℃）
20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 -257 -195 20
密度
（ kg/m3） 998
1026 1149
789 895 1588 1335 1258 678 808 850-958 918
72 1206 13555
相对密度 d
1.00 1.03 1.15 0.79 0.90 1.59 1.34 1.26 0.68 0.81 0.85-0.93 0.92 0.072 1.21 13.58
m —流体的质量，kg；
V —流体的体积，m3。
（1-
h 2021/1/10
12
对于各点密度不同的非均质流体，在流体的空间中某点
取包含该点的微小体积V ，该体积内流体的质m量 则该
点的密度为
lim m dm
工程流体力学教学课件ppt作者闻建龙工程流体力学习题+答案(部分)
闻建龙主编的《工程流体力学》习题参考答案
第一章绪论
1—1 物质是按什么原则分为固体和液体两大类的？
解：从物质受力和运动的特性将物质分成两大类：不能抵抗切向力,在切向力作用下可以无限的变形(流动）,这类物质称为流体。如空气、水等。而在同等条件下,固体则产生有限的变形。
因此,可以说：流体不管是液体还是气体，在无论多么小的剪应力（切向)作用下都能发生连续不断的变形。与此相反,固体的变形与作用的应力成比例,经一段时间变形后将达到平衡，而不会无限增加.
1—2 何谓连续介质假设？引入连续介质模型的目的是什么？在解决流动问题时，应用连续介质模型的条件是什么？
解:1753年，欧拉首次采用连续介质作为流体宏观流动模型,即不考虑流体分子的存在，把真实的流体看成是由无限多流体质点组成的稠密而无间隙的连续介质,甚至在流体与固体边壁距离接近零的极限情况也认为如此,这个假设叫流体连续介质假设或稠密性假设。
流体连续性假设是流体力学中第一个根本性假设，将真实流体看成为连续介质,意味着流体的一切宏观物理量，如密度、压力、速度等,都可看成时间和空间位置的连续函数，使我们有可能用数学分析来讨论和解决流体力学问题。
在一些特定情况下,连续介质假设是不成立的，例如:航天器在高空稀薄气体中飞行，超声速气流中激波前后,血液在微血管（1μm）内的流动。
1-3 底面积为的薄板在液面上水平移动(图1-3），其移动速度为，液层厚度为，当液体分别为的水和时密度为的原油时，移动平板所需的力各为多大？
题1—3图
解：20℃水：
20℃，，原油：
水：
工程流体力学电子课件
汽车阻力来自前部还是后部？ 汽车阻力来自前部还是后部？
汽车发明于19世纪末， 汽车发明于19世纪末，当时人们认为汽车的阻力主要来自前部对 19世纪末 空气的撞击，因此早期的汽车后部是陡峭的，称为箱型车， 空气的撞击，因此早期的汽车后部是陡峭的，称为箱型车，阻力 系数C 很大，约为0.8 0.8。 系数CD很大，约为0.8。
以后进一步改进为楔型，阻力系数为0.2。 以后进一步改进为楔型，阻力系数为0.2。 0.2
汽车阻力来自前部还是后部？ 汽车阻力来自前部还是后部？
90年代后，科研人员研制开发的未来型汽车，阻力系数仅为0.137。 90年代后，科研人员研制开发的未来型汽车，阻力系数仅为0.137。 年代后 0.137
经过近80年的研究改进，汽车阻力系数从0.8降至0.137， 经过近80年的研究改进，汽车阻力系数从0.8降至0.137，阻力减小 80年的研究改进 0.8降至0.137 为原来的1/5 为原来的1/5 。 目前，在汽车外形设计中流体力学性能研究已占主导地位， 目前，在汽车外形设计中流体力学性能研究已占主导地位，合理的 外形使汽车具有更好的动力学性能和更低的耗油率 外形使汽车具有更好的动力学性能和更低的耗油率。
工程流体力学 工程流体力学
目录
第1章 绪论 第2章 流体静力学 第3章 流体动力学理论基础 第4章 量纲分析与相似原理 第5章 流动阻力与水头损失 孔口、 第6章 孔口、管嘴及有压管流 第7章 明渠恒定流动 第8章 堰流 第9章 渗流
工程流体力学1-PPT课件
以前，古代劳动人民就利用孔口出流的原理发明了刻漏、 铜壶滴漏（西汉时期的计时工具）。同时又发明了水磨、 水碾等。在唐代以前，我国就出现了水轮翻车，宋元时代 出现的水轮大纺车比英国早四五百年(英国在1796年发明)。 北宋时期，在运河上修建的真州复闸，与14世纪末在荷兰 出现的同类船闸相比约早300多年。清朝雍正年
1
第一章 导 论
目
第二章 流体静力学 第三章 流体动力学基础
第四章 不可压缩流体的有旋流动和二维无旋流动
录
第五章 不可压缩流体二维边界层概述 第六章 黏性流体的一维定常流动 第七章 气体一维高速流动 英汉词汇表
返回
2
第一章
导论
§1–1 流体力学的任务及发展状况
§1–2 流体的特征和连续介质假设
§1–3
10
实际不尽相符或数学上的求解困难，有很多疑难问题不能
不能从理论上给予解决。 19世纪末以来，现代工业迅猛发展，生产实践要求理 论与实际更加密切结合才能解决问题。1883年，雷诺 (Reynolds，O.)用不同直径的圆管进行实验，研究了黏性 流体的流动，提出了黏性流体存在层流和紊流两种流态， 并给出了流态的判别准则—雷诺数。12年后，他又引进紊 流（或雷诺）应力的概念，并用时均方法，建立了不可压 缩流体作紊流运动时所应满足的方程组，雷诺的研究为紊 流的理论研究奠定了基础。1891年，兰彻斯特（F.W.） 提出速度环量产生升力的概念，这为建立升力理论创造了 条件，他也是第一个提出有限翼展机翼理论的人。
1
第一章 导 论
目
第二章 流体静力学 第三章 流体动力学基础
第四章 不可压缩流体的有旋流动和二维无旋流动
录
第五章 不可压缩流体二维边界层概述 第六章 黏性流体的一维定常流动 第七章 气体一维高速流动 英汉词汇表
返回
2
第一章
导论
§1–1 流体力学的任务及发展状况
§1–2 流体的特征和连续介质假设
§1–3
10
实际不尽相符或数学上的求解困难，有很多疑难问题不能
不能从理论上给予解决。 19世纪末以来，现代工业迅猛发展，生产实践要求理 论与实际更加密切结合才能解决问题。1883年，雷诺 (Reynolds，O.)用不同直径的圆管进行实验，研究了黏性 流体的流动，提出了黏性流体存在层流和紊流两种流态， 并给出了流态的判别准则—雷诺数。12年后，他又引进紊 流（或雷诺）应力的概念，并用时均方法，建立了不可压 缩流体作紊流运动时所应满足的方程组，雷诺的研究为紊 流的理论研究奠定了基础。1891年，兰彻斯特（F.W.） 提出速度环量产生升力的概念，这为建立升力理论创造了 条件，他也是第一个提出有限翼展机翼理论的人。
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
dp g
dz
静止的均质不可压缩流体中，液体压强 与液体深度h成正比。
密度为变量
一般情况下为气体，根据理想气体状态 方程计算求解。
第二章 流体静力学小结
作业 2-3
计算大洋深处压强时需计及海水的可压 缩性。
（1）假设海水的体积弹性模量 E v 为常数， 试推导压强和深度间的关系（考虑海水密度 随深度的变化）。
第一章 流体及其物理性质小结
三、流体的压缩性
dp
体积弹性模量的定义 E v dV
V
流体的压缩性小,对应的体积弹性模量 值越大。
不可压缩流体:忽略流体密度的变化,不 可压缩流体的密度视为常量,体积弹性模量 为无限大。
第一章 流体及其物理性质小结
体积弹性模量依赖于压缩过程所决定 的压强与密度的关系。
压强
大气压强 pa
O
A
A点相对压强
A点绝对压强 B
相对压强基准 B点真空压强
B点绝对压强
绝对压强基准
O
pv pa pabs
第二章 流体静力学小结
各种液柱式测压计：单管式测压计、U型管测 压计、斜管式测压计。
题型：测压计压强的计算 解题原则：
在连通的同一种静止液体中,如果两点的 高度相同,则它们的压强相等；
第二章 流体静力学小结
解：
Ev
dp
d
dp
Ev
d
dp g
dz
Ev
d 2
gdz
设水面处压强为 p 0 , 密度 0 ; 水底h米处，
压强为 p, 密度为 。
第二章 流体静力学小结
d
h
Ev
2
0
g
0
dz
Ev
1
1
0
gh
1 1 gh
0 Ev
Ev0 Ev 0gh
Ev
0 Ev 0gh
dp
Ev
d
p
Ev
ln
0
pEv
ln Ev
Ev
0gh
第二章 流体静力学小结
（2）设海水 Ev 2.319 0Pa ,在洋面
0103 k0 gm ，3试计算 6 km 深处的静压强。
如假设海水密度为常数 10k3g0m3,
则6km处压强又为多少？
解：密度是随深度变化的 0103 k0 gm3
第二章 流体静力学小结
pEv
ln Ev
Ev
0gh
2.3190ln 2.3190 21 .3 013 99 0.8 06000
6.1 8 1 7 0Pa
密度为常数 10k3g0m3,
pg h103 9.80 6000
6.06317 0Pa
第二章 流体静力学小结 四、压强测量
绝对压强、计示压强和真空压强的关系相 对压强为负值时，则称该点处的压强为真空度
✓分析速度变化规律
✓切应力公式
第一章 流体及其物理性质小结
du dy
du 0 , du ;
dy
dy
du 0 , du ;
dy
dy
ucy2y c16 dduy1622y
第一章 流体及其物理性质小结
代入已知数据： 边壁上 y = 0
u
τ
du
dy
162y
2
0 .04 18 4 4 6 1 1 3 0 3 0 2019 N 2 m 2
第一章 流体及其物理性质小结
一、基本概念 流体、流体质点、连续介质 模型 粘性、动力粘性系数、运动粘性系数、实际 流体、理想流体、牛顿流体、非牛顿流体 可压缩流体、不可压缩流体、体积弹性模量 质量力、表面力
第一章 流体及其物理性质小结 二、流体的粘性
动力粘性系数受流体的温度的影响很 大，而受压强的影响较小。
流体力学课程总结 2010-11-16
1
流体力学期末总复习
第一章 流体及其物理性质小结 第二章 流体静力学小结 第三章 章流体运动学基础小结 第四章 流体动力学基础小结 第五章 相似原理与量纲分析小结
流体力学期末总复习
第六章 理想不可压缩流体的定常流动小结 第七章 通道内的粘性流动小结 第八章 粘性不可压缩流体绕物体的流动小结 概念例题
液体：温度升高，粘性下降； 气体：温度升高，粘性增加。
第一章 流体及其物理性质小结
题已型知：粘性系数和速度分布，求各u点的cy切2向y力 。
作业1-4
粘性系数0.04P8as 的流体流过两平行
平板的间隙，间隙宽 4m m流体在间隙
内的速度分布为
u
cy
2
y,
其中c 为待定
系数, y为垂直于平板的坐标。
第一章 流体及其物理性质小结
设最大速度 umax4ms,
试求最大速度在间隙中的位置及平板壁 面的切应力。
解：（1）最大速度在间隙中的位置
当uumax
ucy2y
du 0 dy
ddu yc22y0
第一章 流体及其物理性质小结
2y0
y2mm
ddu yc22y0
c16
（2）平板壁面的切应力
✓建立坐标系
第二章 流体静力学小结
流体静力学研究流体在静止状态下的 受力平衡规律及其工程应用。
流体源自文库于静止
无相对运动
粘性不起作用
压应力
只存在正应力
不存在切应力
静压强
第二章 流体静力学小结
任务： 研究静压强的空间分布规律，确定各种
承压面上静压强产生的总压力。 一、基本概念
✓流体静压力，等压面，压力梯度，哈密顿算子 ✓形心淹深，压力体，潜体，浮体，浮力； ✓绝对压强，计示压强，表压强，真空度； ✓帕斯卡原理，阿基米德定理。
dp
Ev d
题型： 等温体积弹性模量和等熵体积弹性模量
的计算；气体温度和体积的计算。
第一章 流体及其物理性质小结
四、作用在流体上的力 表面力(面积力) ：作用在分离出的流体对象 表面上的力，接触力。它是分离体以外的流体 或其它物体通过接触面作用在分离体上的力。
质量力(场力/体积力) ：某种力场作用在流 体的全部质点(全部体积)上的力，是和流体的 质量(体积)成正比的力。
当沿着液柱向上移动时,压强减小,向下移 动时,压强增大。
第二章 流体静力学小结 重力场中连
通的同种静止液 体中等压面是水 平面，与质量力 垂直。
两种液体的分界面既是水平面，又是等压面。
第二章 流体静力学小结
五、等角速度转动液体的平衡 z
取自由面和旋 转轴的交点为 z轴零点。
液体内压强随着r 增 大而增大；当r固定时， 压强在垂直方向的变化规 律和静止流体中相同，向 下移动时压强增大。
第二章 流体静力学小结 二、静压强及其特性
静止流体内的压强，称为流体静压强。
•特性I：静止流体内任意一点处的流体静压
力的大小在各个方向上都相等。
•特性II：流体静压力的方向总是和作用的面
相垂直，并指向该作用面,即沿作用面的法线 方向。
第二章 流体静力学小结
三、重力场中静止流体内的压强分布
密度为常数