流体力学-压缩性
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流体力学名词解释1.流动性：流体在静止肘不能承受剪切力，或者说任何微小的剪切力作用，都使流体流动，只要剪切力存在，流动就持续进行。
2.连续介质假设：把流体当做是由密集质点构成的、内部无空隙的连续体来研究。
3.质点：指大小同所有流动空间相比微不足道，又含有大量分子，具有一定质量的流体微元。
4.质量力：作用在所取流体体积内每个质点上的力，力的大小与流体的质量成比例。
5.压缩性：流体受压，分子间距离减小，体积缩小的性质。
6.膨胀性：流体受热，分子间距离增大，体积膨胀的性质。
7.等压面：流体中压强相等的空间点构成的面（平面或曲面）。
8.绝对压强：以没有气体分子存在的完全真空为基准起算的压强。
9.相对压强：以当地大气压为基准起算的压强。
10.真空度:指绝对压强不足当地大气压的差值，即相对压强的负值。
11.真空高度：当测点的绝对压强小于当地大气压，即处于真空状态时，hv=Pv/ Pg也是可以直接量测的高度。
12.位置水头：z为某点在基准面以上的高度，可直接测量，称为位置高度或位置水头。
它的物理意义是单位重量液体具有的相对于基准面的重力势能，简称位能。
13.压强水头：hp=p/pg称为测压管高度或压强水头，物理意义是单位重量液体具有的压强势能，称为压能。
14.测压管水头：z+p/pg称为测压管水头，是单位重量液体具有的总势能，物理意义是静止液体中各点单位重量液体具有的总势能相等。
15.潜体：全部浸入液体中的物体。
16.浮体：部分浸入液体中的物体。
17.阿基米德原理：液体作用于潜体或浮体上的总压力，只有铅垂向上的浮力，大小等于所排开的液体重量，作用线通过潜体的儿何中心。
18.拉格朗日法：从整个流体运动是无数个质点运动的总和出发，以个别质点为观察对象来描述，再将每个质点的运动情况汇总起来，就描述了流体的整个流动。
19.欧拉法：是以流动运动的空间点作为观察对象，观察不同时刻各空间点上流体质点的运动，再将每个时刻的情况汇总起来，就描述整个运动。
流体力学名词解释
连续介质模型：在流体力学的研究中，将实际由分子组成的结构用流体微元代替。
流体微元有足够数量的分子，连续充满它所占据的空间，这就是连续介质模型。
质量力：处于某种力场中的流体，所有质点均受有与质量成正比的力，这个力称为质量力。
表面力：指作用在所研究流体外表面上与表面积大小成正比的力。
流体的相对密度：某均质流体的质量与4℃同体积纯水的质量的比称为该流体的相对密度。
压缩率：当流体保持温度不变，所受压强改变时，其体积的相对变化率。
粘性：当流体在外力作用下，流体微元间出现相对运动时，随之产生阻碍流体层间相对运动的内摩擦力，流体产生内摩擦力的这种性质称为粘性。
动力粘度：单位速度梯度时内摩擦力的大小μ=τ∕(dv∕dh)运动粘度：动力粘度和流体密度的比值。
υ=μ／ρ理想流体：一种假想的没有粘性的流体。
牛顿流体：在流体力学的研究中，凡切应力与速度梯度成线性关系，即服从牛顿内摩擦定律的流体，称为牛顿流体。
表面张力：引起液体自由表面欲成球形的收缩趋势的力称为表面张力。
静压强：当流体处于绝对静止或相对静止状态时，流体中的压强称为流体静压强。
绝对压强：以绝对真空为零点开始计量的压强。
质量流量：单位时间内流过总流过流断面的流体质量。
体积流量：单位时间内流过总流过流断面的流体体积。
压缩性：在一定的温度下，流体的体积随压强升高而缩小的性质。
计示压强：以大气压为零时计量的压强。
真空度：流体的绝对压强小于大气压而形成真空的程度。
有势质量力：质量力所做的功只与起点和终点的位置有关，这样的质量力称为有势质量力。
力的势函数：某函数对相应坐标的偏导数，等于单位质量力在相应坐标轴上的投影，该函数称为力的势函数。
等压面：在充满平衡流体的空间，连接压强相等的各点所组成的面称等压面。
静水奇象：总压力的大小与容器的形状和容器内所盛液体的多少无关，仅取决于底面积和淹深。
淹深：流体中某点在自由面下的垂直深度。
压力体：由所研究的曲面，通过曲面周界所作的垂直柱面和流体的自由表面（或其延伸面）所围成的封闭体积叫做压力体。
(完整版)流体力学知识点总结汇总
流体力学知识点总结 第一章 绪论1 液体和气体统称为流体，流体的基本特性是具有流动性，只要剪应力存在流动就持续进行，流体在静止时不能承受剪应力。
2 流体连续介质假设：把流体当做是由密集质点构成的，内部无空隙的连续体来研究。
3 流体力学的研究方法：理论、数值、实验。
4 作用于流体上面的力（1）表面力：通过直接接触，作用于所取流体表面的力。
作用于A 上的平均压应力作用于A 上的平均剪应力应力法向应力切向应力（2）质量力：作用在所取流体体积内每个质点上的力，力的大小与流体的质量成比例。
（常见的质量力：重力、惯性力、非惯性力、离心力）单位为5 流体的主要物理性质 （1） 惯性：物体保持原有运动状态的性质。
质量越大，惯性越大，运动状态越难改变。
常见的密度（在一个标准大气压下）： 4℃时的水20℃时的空气（2） 粘性ΔFΔPΔTAΔAVτ法向应力周围流体作用的表面力切向应力A P p ∆∆=A T ∆∆=τAF A ∆∆=→∆lim 0δAPp A A ∆∆=→∆lim 0为A 点压应力，即A 点的压强 ATA ∆∆=→∆lim 0τ 为A 点的剪应力应力的单位是帕斯卡（pa ），1pa=1N/㎡，表面力具有传递性。
B Ff m =2m s 3/1000mkg =ρ3/2.1mkg =ρ牛顿内摩擦定律： 流体运动时，相邻流层间所产生的切应力与剪切变形的速率成正比。
即以应力表示τ—粘性切应力，是单位面积上的内摩擦力。
由图可知—— 速度梯度，剪切应变率（剪切变形速度） 粘度μ是比例系数，称为动力黏度，单位“pa ·s ”。
动力黏度是流体黏性大小的度量，μ值越大，流体越粘，流动性越差。
运动粘度 单位：m2/s 同加速度的单位说明：1）气体的粘度不受压强影响，液体的粘度受压强影响也很小。
2）液体 T ↑ μ↓ 气体 T ↑ μ↑ 无黏性流体无粘性流体，是指无粘性即μ=0的液体。
无粘性液体实际上是不存在的，它只是一种对物性简化的力学模型。
流体力学名词解释
1、流体:在静力平衡时,不能承受拉力或剪力的物体。
2、连续介质:由无穷多个、无穷小的、紧密毗邻、连绵不断的流体质点所组成的一种绝无间隙的连续介质。
3、流体的黏性:流体运动时,其内部质点沿接触面相对运动,产生的内摩擦力以阻抗流体变形的性质。
4、流体的压缩性:温度一定时,流体的体积随压强的增加而缩小的特性。
5、流体的膨胀性:压强一定时,流体的体积随温度的升高而增大的特性。
6、不可压缩流体:将流体的压缩系数和膨胀系数都看做零,称作不可压缩流体。
/密度等于常数的流体,称作不可压缩流体。
7、可压缩流体:流体的压缩系数和膨胀系数不等于零,称作可压缩流体。
/密度不等于常数的流体,称作可压缩流体。
8、质量力:指与流体微团质量大小有关并且集中作用在微团质量中心上的力。
9、表面力:指与流体表面积有关且分布作用在流体表面上的力。
10、等压面:流体中压强相等的各点所组成的平面或曲面叫做等压面。
11、绝对压强:以绝对真空或完全真空为基准计算的压强称绝对压强。
12、相对压强:以大气压强为基准计算的压强称相对压强。
13、真空度:如果某点的压强小于大气压强时,说明该点有真空存在,该点压强小于大气压强的数值称真空度。
14、迹线:指流体质点的运动轨迹,它表示了流体质点在一段时间内的运动情况。
15、流线:指流体流速场内反映瞬时流速方向的曲线,在同一时刻处在流线上所有各点的流体质点的流速方向与该点的切线方向重合。
16、定常流动:如果流体质点的运动要素只是坐标的函数而与时间无关,这种流动称为定常流动。
17、非定常流动:如果流体质点的运动要素,既是坐标的函数又是时间的函数,这种流动称为非定常流动。
18、流面:通过不处于同一流线上的线段的各点作出的流线,则可形成由流线组成的一个面称为流面。
19、流管:通过流场中不在同一流面上的某一封闭曲线上的各点做流线,则形成由流线所组成的管状表面,称为流管。
20、微元流束:充满于微小流管中的流体称为微元流束。
流体力学基础知识
流体力学基础知识一、流体的物理性质1、流动性流体的流动性是流体的基本特征，它是在流体自身重力或外力作用下产生的。
这也是流体容易通过管道输送的原因2、可压缩性流体的体积大小会随它所受压力的变化而变化，作用在流体上的压力增加，流体的体积将缩小，这称为流体的可压缩性。
3、膨胀性流体的体积还会随温度的变化而变化，温度升高，则体积膨胀，这称为流体的膨胀性。
4、粘滞性粘滞性标志着流体流动时内摩擦阻力的大小，它用粘度来表示。
粘度越大，阻力越大，流动性越差。
气体的粘度随温度的升高而升高，液体的粘度随温度的升高而降低。
二、液体静力学知识1、液体静压力及其基本特性液体静压力是指作用在液体内部距液面某一深度的点的压力。
液体静压力有两个基本特性：①液体静压力的方向和其作用面相垂直，并指向作用面。
②液体内任一点的各个方向的静压力均相等。
2、液体静力学基本方程Ｐ＝Ｐa＋ρgｈ式中Pa----大气压力ρ-----液体密度上式说明：液体静压力的大小是随深度按线性变化的。
3、绝对压力、表压力和真空①绝对压力：是以绝对真空为零算起的。
用Pj表示。
②表压力（或称相对压力）：以大气压力Pa为零算起的。
用Pb表示。
③真空：绝对压力小于大气压力，即表压Pb为负值。
绝对压力、表压力、真空之间的关系为：Pj=Pa+Pb三、液体动力学知识1、基本概念①液体的运动要素：液体流动时，液体中每一点的压力和流速，反映了流体各点的运动情况。
因此，压力和流速是流体运动的基本要素。
②流量和平均流速：假定流体在流过断面时，其各点都具有相同的流速，在这个流速下所流过的流量与同一断面各点以实际流速流动时所流过的流量相当，这个流速称为平均流速，记作V。
单位时间内，通过与管内液流方向相垂直的断面的液体数量，称为流量。
流量可分为体积流量Qv和质量流量Qm。
Qv=V AQm=ρV A③稳定流和非稳定流：稳定流是指流体流速和压力不随时间的变化而变化的流动，反之则为非稳定流。
流体力学名词解释
粘滞性：流体在粘滞力作用下，具有抵抗流体相对运动的能力。
质量力：所在力场作用流体各质点的分布力，又称体积力。
对于均质流体总质量力的大小与流体的质量成正比。
压缩性：流体随压强增大而体积缩小的性质。
牛顿流体：简单剪切流动中的剪切应力与速度梯度的关系符合牛顿内摩擦定律的流体.等压面：在同一种连续静止流体中。
静水压强相等的各点所组成的面。
压力体：用铅垂线沿曲面边缘平行移动一周，割出的以自由液面为上底，曲面本身为下底的主体。
真空度：大气压强与绝对压强的差值，用符号Pv表示。
流线：某一时刻在流场中画出一条空间曲线，该时刻，曲线上所有质点的流速矢量都与该曲线相切。
湿周：过流断面上流体与固体壁面接触的周界。
水力半径：有R=A/x定义的，过流断面面积与湿周的比值。
沿程水头损失：沿程阻力做功而引起的水头损失。
局部水头损失：局部阻力引起的水头损失。
当量粗糙高度：指和工业管道粗糙管区入值相等的同直径人工粗糙管的粗糙高度。
水力坡度：一定流量Q通过单位长度管道所需要的作用水头。
棱柱形渠道：渠道断面形状、尺寸、底坡沿程不变的长直渠道。
水力最优断面：使水力半径尺寸最大，即湿周最小的断面形式。
临界底坡：当明渠作均匀流时正常水深恰好等于流量下的临界水深，此时的相应的渠道的底坡。
断面比能：各断面最底点为计算基准面的单位重量液体所具有的机械能。
临界水深：断面比能发生在临界流状态，此时对应的水深。
堰流：从障碍物上溢流至下游的水流现象。
自流井：汲取承压地下水的井。
普通井：在具有自流水面的潜水层中凿的井。
完整井：井底直达不透水层的井位变加速度：速度场随位置变化而引起的加速度变化。
有旋流动：在运动中，流体微团存在的旋转运动。
一、静水压强的特征：1）静水压强的方向是垂直于被作用面。
2）任一点的各方向的静水压强相等。
二、等压面的特征：等压面永远与质量正交。
三、静力学基本方程：P=Po+rh表明特征：1）静止流体中压强随深度按线型规律变化。
2）静止流体中任一点的压强等于其表面压强Po与从该点到流体自由表面的单位面积上液体重量（即rh）之和。
流体力学重要知识点
质量力：质量力是作用于每一流体质点上的力。
常见质量力包括：重力和惯性力。
流体的压缩性：当不计温度效应，压强的变化引起流体体积和密度的变化。
流体的热胀性：流体受热，体积增大，密度减小的性质。
流体的黏性：黏性是流体的重要属性，是流体运动中产生阻力和能量损失的主要因素。
液体的黏度随温度升高而减小，气体的黏度则随温度升高而增大。
流体的三大力学模型：连续介质模型、不可压缩流体模型、理想流体模型。
连续介质模型内容：取流体微团来作为援救流体的基元，作为流体微团是一块体积为无穷小的微量流体，由于流体微团的尺寸极其微小，故可作为流体质点看待。
这样，流体可看成是由无限多连续分布的流体微团组成的连续介质。
优点：当把流体看做是连续介质后，表征流体性质的密度、速度、压强和温度等物理量在流体中也应该是连续分布的，从而可以引用连续函数的解析方法等数学工具来研究流体的平衡和运动规律。
静压强的两个重要特性：1．静压强的方向与受压面垂直并指向受压面。
2．任一点静压强的大小和受压面方向无关，或者说作用于同一点上各方向的静压强大小相等。
等压面特性：1．在平衡液体中，通过任意一点的等压面，必与该点所受质量力垂直。
2．当两种互不相溶的液体处于平衡状态时，分界面必定是等压面。
重力作用下静压强基本方程的物理意义：在重力作用下的连续均质不可压缩静止流体中，各点的单位重力流体的总势能保持不变。
几何意义:在重力作用下的连续均质不可压静止流体中，测压管水头线为水平线。
绝对压强：以完全真空为基准计量的压强。
相对压强：以当地大气压强为基准计量的压强。
描述液体运动的两种方法：拉格朗日法:（质点法）着眼于流体质点欧拉法：（流场法）着眼于空间点按各点运动要素（速度、压强）是否随时间而变化，可将流体运动分为恒定流和非恒定流。
恒定流：流动参数均不随时间变化的流动。
特点：流场内的速度、压强、密度等参量只是坐标的函数,而与时间无关。
当地加速度为零。
非恒定流：空间各点只要有一个流动参数量随时间变化的流动。
工程流体力学的名词解释
工程流体力学的名词解释一、名词解释。
1、雷诺数：是反应流体流动状态的数，雷诺数的大小反应了流体流动时，流体质点惯性力和粘性力的对比关系。
2、流线：流场中，在某一时刻，给点的切线方向与通过该点的流体质点的刘速方向重合的空间曲线称为流线。
3、压力体：压力体是指三个面所封闭的流体体积，即底面是受压曲面，顶面是受压曲面边界线封闭的面积在自由面或者其延长面上的投影面，中间是通过受压曲面边界线所作的铅直投影面。
4、牛顿流体：把在作剪切运动时满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。
5、欧拉法：研究流体力学的一种方法，是指通过描述物理量在空间的分布来研究流体运动的方法。
6、拉格朗日法：通过描述每一质点的运动达到了解流体运动的方法称为拉格朗日法。
7、自由紊流射流：当气体自孔口、管嘴或条缝以紊流的形式向自由空间喷射时，形成的流动即为自由紊流射流。
8、流场：充满流体的空间。
9、无旋流动：流动微团的旋转角速度为零的流动。
10、有旋流动：运动流体微团的旋转角速度不全为零的流动。
11、自由射流：气体自孔口或条缝向无限空间喷射所形成的流动。
12、稳定流动：流体流动过程与时间无关的流动。
13、不可压缩流体：流体密度不随温度与流动过程而变化的液体。
14、驻点：流体绕流物体迎流方向速度为零的点。
15、流体动力粘滞系数u：表征单位速度梯度作用下的切应力，反映了粘滞的动力性质。
16、压力管路的定义。
---凡是液流充满全管在一定压差下流动的管路都称为压力管路。
17、作用水头的定义。
----任意断面处水的能量，等于比能除以。
含位置、压力水头和速度水头。
单位为m。
18、层流：当流体运动规则，各部分分层流动互不掺混，流体质点的迹线是光滑的，而且流场稳定时，此种流动形态称为层流。
19、湍流：当流体运动极不规则，各部分流体相互剧烈掺混，流体质点的迹线杂乱无章，流场极不稳定时。
此种流动形态称为“湍流”。
20、表面张力：液体表面任意两个相邻部分之间的垂直与它们的分界线的相互作用的拉力。
超音速流体力学
超音速流体力学超音速流体力学是研究在超音速条件下流体运动行为和力学性质的学科。
超音速是指流动速度大于声速（即大于330m/s），在这种流动条件下，流体的行为和性质会出现许多特殊的现象和问题。
一、超音速流动特性在超音速流动中，流体会经历压缩与膨胀的交替过程，产生伴随流和激波等现象。
激波是声波传播过程中出现的一种特殊现象，它是由于流体速度突然变化导致的压力和密度的变化。
激波会引起流体的剧烈振动，形成一系列的压缩区和膨胀区，对流体的运动产生显著影响。
二、超音速流体的主要性质1. 压缩性：超音速流动中，由于流体速度迅速增大，流体的密度、压力等物理量也会相应地发生变化。
压缩性是超音速流体力学的一个重要特性，它会对流动的稳定性和传播性产生影响。
2. 激波现象：超音速流体中的激波是一种激波前后流动状态发生突变的现象。
超音速激波可以分为正激波和负激波。
正激波是指在高压区向低压区传播的激波，负激波则相反。
激波现象对超音速流动的传播和控制具有重要意义。
3. 定常和非定常流动：超音速流体运动可以分为定常和非定常流动。
定常流动是指流动参数（如速度、压力等）随时间不变的流动，非定常流动则相反。
超音速流动中的非定常现象会导致流体的不稳定和波动性增加。
三、超音速流体力学应用超音速流体力学在航空航天、汽车工程等领域有着广泛的应用价值。
以下是几个典型的应用案例：1. 超音速飞行器设计：超音速流体力学的研究对于超音速飞行器的设计和性能提升至关重要。
通过研究超音速流体力学，可以优化飞行器的气动外形、减小阻力和气动加热等问题。
2. 超音速空气动力学研究：超音速流体力学对于理解和预测超音速流场中运动体的力学特性具有重要意义。
通过模拟和实验研究，可以获取超音速空气动力学的关键参数和特性，为超音速航空器的设计和控制提供依据。
3. 超音速燃烧流动：超音速燃烧流动是超音速流体力学研究的热点领域之一。
燃气发动机等超音速燃烧系统中，超音速流动与燃烧相互作用，对燃烧效率和性能产生重要影响。
流体力学-压缩性
1、压缩性 在温度不变的条件下，流体在压力作用下体积缩小的性质。
dV P T不变 V dV 1 V p dp V dp
体积压缩系数表示： 压力增加一个单位时 所发生的体积相对变 化量。
因dV与 dP的变化方 向相反，加一负号使 系数永为正值。
水的体积膨胀系数随压强和温度而变化的数值温度压强大气压01010204050607090100000001400001500000422000055600007191000000043000016500004220000548000070450000001490000236000042900005230000661在l大气压下温度1020增加l水的体积相对改变量仅为万分之15
3、易流动性
流动性是流体的基本物理属性。
流动性是指流体在剪切力作用下发生连续变形、平衡
破坏、产生流动，或者说流体在静止时不能承受任何剪切
力。 易流动性还表现在流体不能承受拉力。
Hale Waihona Puke V ——原有体积，米 3； dV——体积改变量，米 3； dp——压力改变量，l 工程大气压=1 公斤力／厘米 2，Pa； p ——体积压缩系数，l／大气压，1/Pa。
压缩系数与弹性系数之间关系：
p
1 dp dV E V
不可压缩流体：E→∞。
说明：
2、膨胀性
• 在压力不变的条件下，流体温度升高时，其体积增大 的性质。 • 体积膨胀系数表示温度每增加l℃时，所发生的体积 相对变化量，即
dV T P不变 V V dV 1 t dt V dt
体积膨胀系数 l／℃ 温度改变量℃
表：水的体积膨胀系数随压强和温度而变化的数值
流体力学中不可忽略的可压缩性
流体力学中不可忽略的可压缩性在流体力学中，可压缩性是一个不可忽略的因素。
可压缩性是指在流体运动过程中，流体的密度不是固定不变的，而是会随着流体的运动产生变化。
在许多实际问题中，流体被压缩导致的密度变化是非常明显的，因此在研究流体力学问题时，必须考虑流体的可压缩性。
可压缩流体力学是研究可压缩流体运动的一个分支。
与不可压缩流体力学不同，可压缩流体力学需要考虑流体的密度变化，并且流体的压力与密度之间的关系也变得更加复杂。
在可压缩流体力学中，为了描述流体的运动，需要引入一维、二维或三维的定常或非定常的方程组来描述流体的运动。
这些方程组通常包括连续方程、动量方程和能量方程等。
在理论方面，可压缩流体力学研究了空气动力学、燃烧和爆炸等各种问题。
在空气动力学中，流体的可压缩性是由于流体分子间的碰撞以及流体分子速度的变化导致的。
这种可压缩性使得气体在高速流动时，会形成激波、脱离面和压力波等现象。
在燃烧和爆炸中，可压缩性是由于燃料和氧气的爆炸反应导致的温度和压力的剧烈变化。
在工程应用方面，可压缩流体力学的研究对于设计和优化各种工程设备和系统具有重要的意义。
比如，在飞行器设计中，考虑到流体的可压缩性可以更准确地预测飞行器在高速飞行中的气动性能。
在燃气轮机中，可压缩流体力学的研究有助于优化燃烧室和涡轮部分的设计，提高燃气轮机的效率。
在超声速飞行器研究中，可压缩流体力学的理论和数值模拟研究可以帮助我们理解和解决高超声速飞行中的气动热力学问题。
为了研究可压缩流体的运动，我们需要做出一些假设和适当的简化。
一般情况下，我们可以假设流体是连续的，不可压缩的，粘性的，以及服从某种特定的状态方程。
然后，通过求解定常或非定常的连续方程、动量方程和能量方程等，可以得到流体的速度、压力、密度和温度等之间的关系。
不过需要注意的是，在可压缩流体力学中，流体的压力和密度之间的关系并不简单，而是通过热力学的状态方程来描述的。
最后，值得一提的是，可压缩性对流体流动的影响是非常复杂且重要的。
流体力学 名词解释
压强水头：H=p/ρg称为测压管高度或压强水头，物理意义是单位重量液体具有的压强势能，简称压能。
真空高度：当某点的绝对压强小于当地大气压，即处于真空状态时，H=p/ρg也是可以直接测量的高度 称为真空高度。
明渠流：具有露在大气中的自由页面的槽内液体的流动称为明渠流
水力最优断面：指当渠道底坡，糙率及面积大小一定时，通过最大流量时的断面形式。
堰：在明渠缓流中设置障壁，它既能雍高渠中的水位，又能自然溢流，这障壁就是堰。
堰流：缓流越过阻水的堰墙溢出流动的局部水流现象力的大小跟流体的质量成正比所以叫质量力。
压缩性：流体受压，分子间距离减小，体积缩小的性质。
膨胀性：流体受热，分子间距离增大，体积膨胀的性质。
等压面：压强相等的空间点构成的面，称为等压面。
测压管水头：z+p/ρg称为测压管水头，是单位重量液体具有的总势能。
恒定流：以时间为标准，若各空间上的运动要素皆不随时间变化，这样的流动是恒定流。
三元流动：以空间为标准，若各空间上的点的运动参数是三个空间坐标和时间变量的函数，则流动为三元流动。
流量：单位时间内通过某一断面得流体量称为流量。
断面平均流速：设想过流断面上的流速V均匀分布，通过的流量与实际流量相同，流速V定义为该断面的平均流速。
自由流出：水由孔口流入大气中称为自由流出。
淹没流出：水由孔口直接流入另一部分水体中称为淹没流出。
短管：指水头损失中，沿程损失和局部损失都占相当比重，两者都不可忽略的管道。
水击现象：在有压管道中，由于某种原因，使水流速度突然发生变化，引起压强大幅度波动的现象。
流体流动的可压缩性与不可压缩性分析
流体流动的可压缩性与不可压缩性分析引言流体力学作为一门研究流体流动行为的学科，涉及到流体的可压缩性和不可压缩性两个重要概念。
可压缩性指的是流体在流动过程中密度发生变化，而不可压缩性则表明流体在流动中密度保持不变。
本文将从微观和宏观两个层面探讨流体流动的可压缩性与不可压缩性，并分析其对流体流动行为的影响。
微观层面的可压缩性与不可压缩性分析流体的微观结构决定了其在流动时是否可压缩。
对于理想气体来说，其微观结构为自由运动的分子，分子之间的相互作用力可以忽略不计，因此其流动过程可看作是不受约束的。
而真实气体及液体则存在一定的相互作用力，使得其在流动时可能会发生一定的密度变化。
理想气体的可压缩性分析理想气体的可压缩性可以通过理想气体状态方程来描述，即pV=nRT，其中p为气体的压强，V为气体的体积，n为气体的物质量，R为气体常数，T为气体的温度。
从方程可以看出，当温度一定时，压强与体积成反比。
这表明理想气体在流动过程中，其体积会受到外部压强的影响而发生变化，即可压缩。
真实气体的可压缩性分析真实气体的微观结构中存在相互作用力的影响，因此在流动过程中密度可能发生变化。
根据气体动力学理论，真实气体分子之间的相互作用力可以通过van der Waals方程来描述。
van der Waals方程将理想气体状态方程修正为$(p +\\frac{an^2}{V^2})(V - nb) = nRT$，其中a和b分别为气体的修正常数。
从方程可以看出，相互作用力导致气体分子间的排斥和吸引现象，使得在流动过程中气体密度可能发生变化。
真实液体的不可压缩性分析相对于气体来说，液体的分子间相互作用力更强，因此其在流动过程中密度的变化较小，可以近似看作不可压缩。
例如，水的流动过程中，即使受到外部压强的变化，其密度变化也极为微小，可以忽略不计。
因此，在很多流体力学问题中，都可以将液体近似为不可压缩流体进行分析。
宏观层面的可压缩性与不可压缩性分析除了微观结构的影响，流体的宏观层面也会对可压缩性和不可压缩性产生影响。
流体力学知识点总结
流体力学11.1 流体的基本性质1)压缩性流体是液体与气体的总称。
从宏观上看，流体也可看成一种连续媒质。
与弹性体相似，流体也可发生形状的改变，所不同的是静止流体内部不存在剪切应力，这是因为如果流体内部有剪应力的话流体必定会流动，而对静止的流体来说流动是不存在的。
如前所述，作用在静止流体表面的压应力的变化会引起流体的体积应变，其大小可由胡克定律描述。
大量的实验表明，无论气体还是液体都是可以压缩的，但液体的可压缩量通常很小。
例如在500个大气压下，每增加一个大气压，水的体积减少量不到原体积的两万分之一。
同样的条件下，水银的体积减少量不到原体积的百万分之四。
因为液体的压缩量很小，通常可以不计液体的压缩性。
气体的可压缩性表现的十分明显，例如用不大的力推动活塞就可使气缸内的气体明显压缩。
但在可流动的情况下，有时也把气体视为不可压缩的，这是因为气体密度小在受压时体积还未来得与改变就已快速地流动并迅速达到密度均匀。
物理上常用马赫数M来判定可流动气体的压缩性，其定义为M=流速/声速，若M2<<1，可视气体为不可压缩的。
由此看出，当气流速度比声速小许多时可将空气视为不可压缩的，而当气流速度接近或超过声速时气体应视为可压缩的。
总之在实际问题中若不考虑流体的可压缩性时，可将流体抽象成不可压缩流体这一理想模型。
2)粘滞性为了解流动时流体内部的力学性质，设想如图10.1.1所示的实验。
在两个靠得很近的大平板之间放入流体，下板固定，在上板面施加一个沿流体表面切向的力F 。
此时上板面下的流体将受到一个平均剪应力F/A 的作用，式中A 是上板的面积。
实验表明，无论力F 多么小都能引起两板间的流体以某个速度流动，这正是流体的特征，当受到剪应力时会发生连续形变并开始流动。
通过观察可以发现，在流体与板面直接接触处的流体与板有相同的速度。
若图10.1.1中的上板以速度u 沿x 方向运动下板静止，那么中间各层流体的速度是从0（下板）到u （上板）的一种分布，流体内各层之间形成流速差或速度梯度。
1流体力学基本知识
（kg/m3）
密度： 单位体积的质量称为流体的密度
（N/m3）
容重： 单位体积的重量称为流体的密度
二、流体的流动性和粘滞性
流体在运动状态时，由于流体各层的流速不同，就会在流层 粘滞性： 间产生阻滞相对运动和剪切变形的内摩擦力，称为粘滞力也 称粘滞性。
u ν0 = y h
作业:
1、名词解释： 压缩性、膨胀性、密度、容重、黏滞性、流体静压力的基本特性、流量。 压缩性、膨胀性、密度、容重、黏滞性、流体静压力的基本特性、流量。 2、写出流体的柏努利方程，并解释各部分意义。 写出流体的柏努利方程，并解释各部分意义。 3、如图判断压力的大小 4、判断图 中，A—A（a、b、c 、d），B—B，E—E是否为等压面，并说 判断图2中 是否为等压面， 明理由。 明理由。 5、如图3，液体1和液体3的密度相等，ρ1g=ρ3g=8.14 kN/m3，液体2的 如图3 液体1和液体3的密度相等， 1g=ρ = =ρ3g kN/m3，液体2 2g=133.3kN/m3。已知：h1=16cm，h2=8cm，h3=12cm。（ 。（1 ρ2g=133.3kN/m3。已知：h1=16cm，h2=8cm，h3=12cm。（1）当 pB=68950Pa时，pA等于多少?（2）当pA=137900Pa时，且大气压力计 pB=68950Pa时 pA等于多少 等于多少? pA=137900Pa时 的读数为95976Pa时 点的表压力为多少? 的读数为95976Pa时，求B点的表压力为多少?
qv = ∫∫ v cos(v , x)dA
A
有效截面： 有效截面：
qv = ∫∫ vdA
A
3.平均流速： 3.平均流速：流经有效截 平均流速 面的体积流量除以有效截 面积而得到的商
流体力学知识重点
流体力学知识重点流体连续介质模型：可以认为流体内的每一点都被确定的流体质点所占据，其中并无间隙，于是流体的任一物理参数（）都可以表示为空间坐标跟时间的连续函数（），而且是连续可微函数，这就是流体连续介质假说，即流体连续介质模型。
流体的力学特性1，流动性：流体没有固定的形状，其形状取决于限制它的固体边界，流体在受到很小的切应力时，就要发生连续的变形，直到切应力消失为止。
2，可压缩性：流体不仅形状容易发生变化，而且在压力作用下体积也会发生变化。
3，粘滞性：流体在受到外部剪切力作用发生连续变形，即流动的过程中，其内部相应要发生对变形的抵抗，并以内摩擦的形式表现出来，运动一单停止，内摩擦即消失。
牛顿剪切定律：流体层之间单位面积的内摩擦力与流体变形速率（速度梯度）成正比（）无滑移条件：流体与固体壁面之间不存在相对滑动，即固体壁面上的流体速度与固体壁面速度相同，在静止的固体壁面上，流体速度为零。
理想流体：及粘度（）的流体，或称为无黏流体表面张力：对于与气体接触的液体表面，由于表面两侧分子引力作用的不平衡，会是液体表面处于张紧状态，即液体表面承受有拉伸力，液体表面承受的这种拉伸力称为表面张力。
表面张力系数：液体表面单位长度流体线上的拉伸力称为表面张力系数，通常用希腊字母（）表示，单位（）毛细现象：如果将直径很小的两只玻璃管分别插入水和水银中，管内外的液位将有明显的高度差，这种现象称为毛细现象，毛细现象是由液体对固体表面的润湿效应和液体表面张力所决定的一种现象。
毛细现象液面上升高度（）牛顿流体：有一大类流体，他们在平行层状流动条件下，其切应力（）与速度梯度（）表现出线性关系，这类流体被称为牛顿型流体，简称牛顿流体。
描述流体运动的两种方法1，拉格朗日法：通过研究流体场中单个质点的运动规律，进而研究流体的整体运动规律，这一种方法称为拉格朗日法2，欧拉法：通过研究流体场中某一空间点的流体运动规律，进而研究流体的整体运动规律，这一种方法称为欧拉法迹线：流体质点的运动轨迹线曲线称为迹线流线：流线是任意时刻流场中存在的一条曲线，该曲线上流体质点的速度方向与其所在点处曲线的切线方向一致。
工程流体力学
流体：在任何微小剪切力的持续作用下能够连续不断变形的物质。
流体的密度ρ：单位体积流体所具有的质量，ρ=m/V。
流体的压缩性和膨胀性：随着压强的增加，体积缩小；温度增高，体积膨胀。
流体压缩性用体积压缩系数k来表示。
表示温度保持不变时，单位压强增量引起流体体积的相对缩小量。
不可压缩流体：在大多数情况下，可忽略压缩性的影响，认为液体的密度是一个常数。
可压缩流体：密度随温度和压强变化的流体。
通常把气体看成是可压缩流体，即它的密度不能作为常数，而是随压强和温度的变化而变化的。
把液体看作是不可压缩流体，气体看作是可压缩流体，都不是绝对的。
在实际工程中，要不要考虑流体的压缩性，要视具体情况而定。
流体的黏性：是流体抵抗剪切变形的一种属性。
流体具有内摩擦力的特性。
运动的流体所产生的内摩擦力(切向力) F 的大小与垂直于流动方向的速度梯度du/dy成正比，与接触面的面积A成正比，并与流体的种类有关，而与接触面上压强P 无关。
流层间单位面积上的内摩擦力称为切向应力，则τ=F/A=μdu/dy。
动力黏度（黏性系数）μ：在通常的压强下，压强对流体的黏性影响很小，可忽略。
高压下，流体的黏性随压强升高而增大。
液体黏性随温度升高而减小，气体黏性随温度升高而增大。
运动黏度ν：动力黏度与密度的比值，ν=μ/ρ。
理想流体：不具有黏性的流体，，实际流体都是具有黏性的。
在流体力学中，总是先研究理想流体的流动，而后再研究黏性流体的流动。
作用在流体上的力可以分为两大类，表面力和质量力。
表面力：作用在流体中所取某部分流体体积表面上的力，即该部分体积周围的流体或固体通过接触面作用在其上的力。
可分解成与流体表面垂直的法向力和与流体表面相切的切向力。
质量力：指作用在流体某体积内所有流体质点上并与这一体积的流体质量成正比的力，又称体积力。
在均匀流体中，质量力与受作用流体的体积成正比。
流体的压强：在流体内部或流体与固体壁面所存在的单位面积上的法向作用力，当流体处于静止状态时，流体的压强称流体静压强p，单位为Pa。
流体力学概念梳理
1.表面里：通过直接接触，作用在所取流体表面上的力。
2.质量力：作用在所取流体体积内每个质点上的力（因为与质量成比例故称为质量力）。
3.惯性：物体保持原有运动状态的性质，改变物体的运动状态，都必须克服惯性的作用。
4.粘性：流体固有的物理性质，是流体在运动过程中出现阻力，产生机械能损失的根源。
5.压缩性：流体受压，分子间距减小，体积缩小的性质。
6.膨胀性：是流体受热，分子间距增大，体积膨胀的性质。
1.等压面：流体中压强相等的空间点构成的面（平面或曲面）。
2.绝对压强：以没有气体分子存在的完全真空为基准起算的压强。
P abs3.相对压强：是以当地大气压为基准算起的压强。
P4.真空度：指绝对压强不足当地大气压的差值，即相对压强的负值。
5.测压管水头：是单位重量液体具有的总势能。
（g p z ρ+） 6.压力体：gV hdA g dP P Ax Z x Xρρ===⎰⎰中，积分V hdA Ax Z =⎰表示的几何体积。
1.恒定流：以时间为标准，若各空间点上的运动参数（速度、压强、密度等）都不随时间变 化，这样的流动是恒定流，反之为非恒定流。
2.三元流动：以空间为标准，若各空间点上的运动参数（主要是速度）是三个空间坐标和时间变量的函数u=u （x ，y ，z ，t ）该流动是三元流动。
3.流线：是表示某时刻流动方向的曲线，曲线上各质点的速度矢量都与该曲线相切。
4.迹线：流体质点在一段时间内的运动轨迹。
5.流管：某时刻在流场内任意作一封闭曲线，过曲线上各点做流线，所构成的管状曲线。
6.流束：充满流体的流管。
7.过流断面：在流束作出的与所有流线正交的横断面。
8.元流：是过流断面无限小的流束，其几何特征与流线相同。
9.总流：是过流断面为有限大小的流束，是由无数的元流构成，断面上各点的运动参数不相同。
10.流量：单位时间通过流束某一过流断面的流体量称为该断面的流量。
11.均匀流：凡流线是平行线是平行直线的流动为均匀流，否则为非均匀流。
流体的压缩性名词解释
流体的压缩性名词解释我们身处的世界充满了各种流体，如大海中的海水、天空中的空气以及我们身体中的血液。
而这些流体在我们进行生活活动的同时，也承受着各种压力。
而正是由于流体的压缩性，才使得它们能够稳定地存在并起到重要的作用。
什么是流体的压缩性呢？简单来说，流体的压缩性是指当外力作用于流体时，流体会发生尺寸的变化。
与固体不同，流体由于其分子间较小的间距，具有较大的运动空间，因此在受到外力时可以更容易地发生形变。
而这种形变就是流体的压缩性表现出来的。
在描述流体的压缩性时，我们常常会使用一个重要的物理量——压力。
压力是指单位面积上作用的力的大小，常用希腊字母P表示。
对于流体而言，压力是由流体分子之间的碰撞产生的。
当外力作用于流体时，流体分子之间的碰撞会增加，从而使得单位面积上的力增大，压力也会随之增加。
然而，流体的压力并不仅仅取决于外力的大小，还受到流体自身性质的影响。
在流体力学中，我们发现了一个重要的规律，即泊松方程。
泊松方程是描述流体在受到外力作用后，压力与体积之间的关系。
具体而言，泊松方程告诉我们，当流体受到压缩时，它的体积会减小，而压力则会增大。
这个规律也被称为压力-体积关系。
流体的压缩性在科学和工程领域有着广泛的应用。
例如，在航空航天领域，研究流体的压缩性可以帮助我们更好地设计飞机和火箭。
由于高速飞行过程中，流体会受到巨大的压力变化，了解和控制流体的压缩性可以确保飞行的安全和稳定。
此外，流体的压缩性对于地质学的研究也具有重要意义。
地球内部的岩石和矿物属于固体，然而地下的岩石中含有许多孔隙和小空间，其中充满了流体。
当地质应力作用于岩石时，流体会发生压缩，从而引起地壳的变形和地震等现象。
了解流体的压缩性可以帮助地质学家更好地理解地球内部的动力学过程，从而预测和防范地质灾害。
总之，流体的压缩性是描述流体受到外力作用时产生的形变现象。
它与压力和体积之间的关系密切相关，并在科学和工程领域具有广泛的应用。
通过深入研究和理解流体的压缩性，我们可以更好地掌握自然界和技术世界中的各种现象，并应用这些知识来推动科学和社会的发展。
流体力学中的液体和气体的特性比较
流体力学中的液体和气体的特性比较流体力学是研究流体运动和力学性质的学科，涉及到液体和气体两种形态的流体。
液体和气体都具有流动性，但它们在一些关键特性上存在一定的差异。
本文将比较液体和气体的特性，从密度、体积、分子间距离、容易变形性和压缩性等方面进行阐述。
1. 密度：液体的分子排列比较紧密，分子之间的相互作用力相对较强，因此液体的密度较大。
气体的分子排列则比较松散，分子之间只有微弱的相互作用力，因此气体的密度相对较小。
2. 体积：液体的分子之间存在着一定的吸引力，导致液体具有一定的体积，不易被压缩。
而气体的分子之间的相互距离较大，分子之间几乎没有相互作用力，因此气体的体积可以被压缩和扩张。
3. 分子间距离：液体的分子之间的距离相对较近，分子之间的相互作用力较强，能够形成相对稳定的分子排列。
而气体的分子之间的距离相对较远，分子之间相互作用力相对较弱，分子运动更加自由。
4. 容易变形性：液体具有一定的变形能力，可以通过施加外力而改变形状，但液体的体积基本保持不变。
气体在受到外力作用时，分子之间的相互作用力相对较小，容易被压缩和扩张，体积会发生明显的变化。
5. 压缩性：液体的分子之间相互距离较近，分子之间的相互作用力比较大，导致液体的压缩性很小，难以被压缩。
而气体的分子之间相互作用力较小，分子之间的相互距离相对较大，因此气体的压缩性较大，可以被压缩到较小体积。
综上所述，液体和气体在密度、体积、分子间距离、容易变形性和压缩性等方面存在明显的差异。
液体具有较大的密度，不易被压缩，分子排列比较紧密，而气体的密度相对较小，容易被压缩，分子之间的相互作用力较弱。
在实际应用中，了解液体和气体的特性比较，对于液体和气体的输送、储存和控制等方面具有重要意义。
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1、压缩性 在温度不变的条件下，流体在压力作用下体积缩小的性质。
dV P T不变 V dV 1 V p dp V dp
体积压缩系数表示： 压力增加一个单位时 所发生的体积相对变 化量。
因dV与 dP的变化方 向相反，加一负号使 系数永为正值。
3、易流动性
流动性是流体的基本物理属性。
流动性是指流体在剪切力作用下发生连续变形、平衡
破坏、产生流动，或者说流体在静止时不能承受任何剪切
力。 易流动性还表现在流体不能承受拉力。
V ——原有体积，米 3； dV——体积改变量，米 3； dp——压力改变量，l 工程大气压=1 公斤力／厘米 2，Pa； p ——体积压缩系数，l／大气压，1/Pa。
压缩系数与弹性系数之间关系：
p
1 dp dV E V
不可压缩流体：E→∞。
Hale Waihona Puke 说明：2、膨胀性• 在压力不变的条件下，流体温度升高时，其体积增大 的性质。 • 体积膨胀系数表示温度每增加l℃时，所发生的体积 相对变化量，即
dV T P不变 V V dV 1 t dt V dt
体积膨胀系数 l／℃ 温度改变量℃
表：水的体积膨胀系数随压强和温度而变化的数值
压强 （大气压） 1 100 500 温度 0~10 0.000014 0.000043 0.000149 10~20 0.000150 0.000165 0.000236 t ℃ 40~50 60~70 0.000422 0.000556 0.000422 0.000548 0.000429 0.000523
90~100 0.000719 0.000704 0.000661
在l大气压下，温度 (10~20℃)，增加l℃，水的体积相 对改变量仅为万分之1.5。温度 (90~100℃)，改变万分之7。 所以在实际计算中，一般不考虑液体的膨胀性。 由于液体不可压缩、不可膨胀所以液体的密度是常数。 水：1000 Kg/m3 汞：13600 Kg/m3