流体力学-总结+复习 4-5章
流体力学重点概念总结(可直接打印版)资料讲解
流体力学重点概念总结(可直接打印版)第一章绪论表面力:又称面积力,是毗邻流体或其它物体,作用在隔离体表面上的直接施加的接触力。
它的大小与作用面积成比例。
剪力、拉力、压力质量力:是指作用于隔离体内每一流体质点上的力,它的大小与质量成正比。
重力、惯性力流体的平衡或机械运动取决于:1.流体本身的物理性质(内因)2.作用在流体上的力(外因)牛顿通过著名的平板实验,说明了流体的粘滞性,提出了牛顿内摩擦定律。
τ=μ(du/dy)τ只与流体的性质有关,与接触面上的压力无关。
动力粘度μ:反映流体粘滞性大小的系数,单位:N•s/m2运动粘度ν:ν=μ/ρ第二章流体静力学流体静压强具有特性1.流体静压强既然是一个压应力,它的方向必然总是沿着作用面的内法线方向,即垂直于作用面,并指向作用面。
2.静止流体中任一点上流体静压强的大小与其作用面的方位无关,即同一点上各方向的静压强大小均相等。
静力学基本方程: P=Po+pgh等压面:压强相等的空间点构成的面绝对压强:以无气体分子存在的完全真空为基准起算的压强 Pabs相对压强:以当地大气压为基准起算的压强 PP=Pabs—Pa(当地大气压)真空度:绝对压强不足当地大气压的差值,即相对压强的负值 PvPv=Pa-Pabs= -P测压管水头:是单位重量液体具有的总势能基本问题:1、求流体内某点的压强值:p = p0 +γh;2、求压强差:p – p0 = γh ;3、求液位高:h = (p - p0)/γ平面上的净水总压力:潜没于液体中的任意形状平面的总静水压力P,大小等于受压面面积A与其形心点的静压强pc之积。
注意:只要平面面积与形心深度不变:1.面积上的总压力就与平面倾角θ无关;2.压心的位置与受压面倾角θ无直接关系,是通过yc表现的;3.压心总是在形心之下,在受压面位置为水平放置时,压心与形心重合。
作用在曲面壁上的总压力—水平分力作用于曲面上的静水总压力P的水平分力Px等于作用于该曲面的在铅直投影面上的的投影(矩形平面)上的静水总压力,方向水平指向受力面,作用线通过面积Az的压强分布图体积的形心。
(完整版)流体力学重点概念总结
第一章绪论表面力:又称面积力,是毗邻流体或其它物体,作用在隔离体表面上的直接施加的接触力。
它的大小与作用面积成比例。
剪力、拉力、压力质量力:是指作用于隔离体内每一流体质点上的力,它的大小与质量成正比。
重力、惯性力流体的平衡或机械运动取决于:1.流体本身的物理性质(内因)2.作用在流体上的力(外因)流体的主要物理性质:密度:是指单位体积流体的质量。
单位:kg/m3 。
重度:指单位体积流体的重量。
单位: N/m3 。
流体的密度、重度均随压力和温度而变化。
流体的流动性:流体具有易流动性,不能维持自身的形状,即流体的形状就是容器的形状。
静止流体几乎不能抵抗任何微小的拉力和剪切力,仅能抵抗压力。
流体的粘滞性:即在运动的状态下,流体所产生的阻抗剪切变形的能力。
流体的流动性是受粘滞性制约的,流体的粘滞性越强,易流动性就越差。
任何一种流体都具有粘滞性。
牛顿通过著名的平板实验,说明了流体的粘滞性,提出了牛顿内摩擦定律。
τ=μ(du/dy)τ只与流体的性质有关,与接触面上的压力无关。
动力粘度μ:反映流体粘滞性大小的系数,单位:N•s/m2运动粘度ν:ν=μ/ρ第二章流体静力学流体静压强具有特性1.流体静压强既然是一个压应力,它的方向必然总是沿着作用面的内法线方向,即垂直于作用面,并指向作用面。
2.静止流体中任一点上流体静压强的大小与其作用面的方位无关,即同一点上各方向的静压强大小均相等。
静力学基本方程: P=Po+pgh等压面:压强相等的空间点构成的面绝对压强:以无气体分子存在的完全真空为基准起算的压强 Pabs相对压强:以当地大气压为基准起算的压强 PP=Pabs—Pa(当地大气压)真空度:绝对压强不足当地大气压的差值,即相对压强的负值 PvPv=Pa-Pabs= -P测压管水头:是单位重量液体具有的总势能基本问题:1、求流体内某点的压强值:p = p0 +γh;2、求压强差:p – p0 = γh ;3、求液位高:h = (p - p0)/γ平面上的净水总压力:潜没于液体中的任意形状平面的总静水压力P,大小等于受压面面积A与其形心点的静压强pc之积。
《流体力学》各章节复习要点
第一章一、名词解释1.理想流体:没有粘性的流体2.惯性:是物体所具有的反抗改变原有运动状态的物理性质。
3.牛顿内摩擦力定律:流体内摩擦力T 的大小与液体性质有关,并与流速梯度和接触面A成正比而与接触面上的压力无关。
4.膨胀性:在压力不变条件下,流体温度升高时,其体积增大的性质。
5.收缩性:在温度不变条件下,流体在压强作用下,体积缩小的性质。
6.牛顿流体:遵循牛顿粘性定律得流体。
二、填空题1.流体的动力粘性系数,将随流体的(温度)改变而变化,但随流体的(压力)变化则不大。
2.动力粘度μ的国际单位是(s p a ⋅或帕·秒)物理单位是(达因·秒/厘米2或2/cm s dyn ⋅)。
3.运动粘度的国际单位是(米2/秒、s m /2),物理单位是(沱 )。
4.流体就是各个(质点)之间具有很大的(流动性)的连续介质。
5.理想流体是一种设想的没有(粘性)的流体,在流动时各层之间没有相互作用的(切应力),即没有(摩擦力)三、单选题1. 不考虑流体粘性的流体称( )流体。
AA 理想B 牛顿C 非牛顿D 实际2.温度升高时,空气的粘性( ) BA .变小B .变大C .不变D .不能确定3.运动粘度的单位是( ) BA .s/m 2B .m 2/sC .N ·m 2/sD .N ·s/m 24.与牛顿内摩擦定律直接有关的因素是( ) CA .切应力与速度B .切应力与剪切变形C .切应力与剪切变形速度D .切应力与压强5.200℃体积为2.5m 3的水,当温度升至800℃时,其体积变化率为( ) C200℃时:1ρ=998.23kg/m 3; 800℃时: 2ρ=971.83kg/m 3A .2.16%B .1.28%C .2.64%D .3.08%6.温度升高时,水的粘性( )。
AA .变小B .变大C .不变D .不能确定2.[动力]粘度μ与运动粘度υ的关系为( )。
BA .υμρ=B .μυρ=C .ρυμ= D .μυ=P3.静止流体( )剪切应力。
流体力学要点
流体力学第一章绪论1、流体力学是研究流体平衡和宏观运动规律的科学。
研究方法:理论分析方法、实验研究方法、数值计算方法2、流体:在任何微小的剪切力的作用下都能产生连续变形的物质(流体的流动性)。
自然界物质存在的主要形态:固态、液态和气态。
气体、液体统称流体。
①流体具有流动的特征。
切力停止作用时,在弹性极限内固体可以恢复原来形状,流体只是停止变形。
②在静止状态下,固体能同时受法向应力和切向应力,流体仅能受法向应力,只有在运动状态下才能同时受法向应力和切向应力。
③固体有一定的形状,而流体则取其容器的形状。
3、流体力学中研究流体运动时所取的最小流体微元是:体积无穷小而又包含大量分子的流体微团。
连续介质模型:不必去研究流体的微观分子运动,而只研究描述流体运动的宏观物理属性,可以不考虑分子间存在的间隙,而把流体视为有无数连续分布的流体微团组成的连续介质。
根据连续介质模型,流体的密度、压强、速度、温度等物理量一般在空间和时间上都是连续分布的,都应该是空间坐标和时间的单值连续可微函数,4、表面力:与周围流体或物体的相互作用力,分布于有限流体的表面。
质量力:某种力场作用在流体全部质点上的力。
质量力的大小与流体的质量成正比。
5、①密度:单位体积流体所具有的质量,以符号ρ表示,单位对于非均质流体,密度随点而异。
均质流体,其密度:②相对密度(比重): 在共同的特定条件下某一流体的密度与另一参考流体的密度之比,符号,③比体积:单位质量的流体所占有的体积称为比体积,用ν表示,单位④混合气体的密度6、①压缩性:温度不变时,流体的体积在压力作用下体积缩小的性质。
压缩系数:一定温度下,单位压强增量引起的体积变化率。
②膨胀性:压力不变时,流体的体积随温度升高而增大的性质。
膨胀系数:一定压力下,单位温升引起的体积变化率。
7、①流体的粘性:流体的粘性是指流体流动时产生内摩擦力的性质,粘性是流体的固有物理属性。
流体的粘性只有在运动状态下才能显示出来。
流体力学与传热复习提纲
流体力学与传热复习提纲第一章 流体流动1) 压强的表示方法绝对压:以绝对真空为基准的真实压强值表压:以大气压为基准的相对压强值表绝=p p p a +如果绝对压小于表压,此时表压称为真空度。
例题 当地大气压为745mmHg 测得一容器内的绝对压强为350mmHg ,则真空度为 。
测得另一容器内的表压强为1360 mmHg ,则其绝对压强为 。
2) 牛顿粘度定律的表达式及适用条件dydu μτ= 适用条件:牛顿型流体 μ-流体粘度3) 粘度随温度的变化液体:温度上升,粘度下降;气体:变化趋势刚好和液体相反,温度上升,粘度增大。
4) 流体静力学基本方程式5) 流体静力学基本方程式的应用等压面及其条件静止、连续、同种流体、同一水平面6) 连续性方程对于稳定流动的流体,通过某一截面的质量流量为一常数:如果流动过程ρ不变,则1122u A u A =如果是圆管,则121222u d u d =因此管径增大一倍,则流速成平方的降低。
7) 伯努利方程式的表达式及其物理意义、单位不可压缩理想流体作稳定流动时的机械能衡算式∑-+++=+++21,222212112121f s W p u gz W p u gz ρρ 对于理想流动,阻力为0,机械能损失为0,且又没有外加功,则ρρ222212112121p u gz p u gz ++=++ )(2112z z g p p -+=ρ常数==uA m ρs物理意义:理想流体稳定流动时,其机械能守恒。
注意伯努利方程的几种表达形式和各物理量的单位。
例题 如题图所示虹吸装置。
忽略在管内流动损失,虹吸管出口与罐底部相平,则虹吸管出口处的流速8) 流型的判据流体有两种流型:层流,湍流。
层流:流体质点只作平行管轴的流动,质点之间无碰撞;湍流:流体质点除了沿管轴作主流运动外,在其它的方向上还作随机脉动,相互碰撞。
流型的判据: Re <2000,流体在管内层流,为层流区;Re >4000,流体在管内湍流,为湍流区;9) 流体在圆管内层流时的速度分布层流时流体在某一截面各点处的速度并不相等,在此截面上呈正态分布。
流体力学期末总复习
习要求:
掌握两种流态和雷诺数的概念及流态的判 别方法;
了解圆管层流及湍流的运动规律、速度分 布; 掌握管路沿程压强(水头)损失(特别是 )和局部压强(水头)损失的计算方法。
2.
3.
第4章重点复习内容
①
边界层、边界层流动分离的条件
②
③
管道流动结合孔口出流做管路计算
薄壁孔口自由出流和淹没出流
④
平板缝隙流动
第5章重点复习内容
本章主要介绍了相似原理和量纲分析。
在设计模型流动实验时,需要使模型流 动与实物流动具有一定的对应关系,这 就要求两个流动满足几何、运动、动力 这三个层次上的相似(力学相似),其 中动力相似是流动相似的主导因素。
动力相似要求两个流动各个同名力的比 值都相等,由此提出了不同的相似准则, 并定义了不同的相似准数。从理论上说, 只有当两个流动的各同名相似准数都相 等时,流动才严格地满足动力相似。但 在大多数情况下,并不需要、且常常也 不可能同时满足所有的相似准则。因此, 在设计模型流动时需要认真分析流动的 各个影响因素,优先考虑起主导作用的 相似准则。
第6章重点复习内容
应用伯努利方程解决工程实际应用问题时应注意以 下几点: 1、适用条件:不可压缩流体、定常流动、质量力 只有重力作用。
2、往往与连续方程联合使用。
3、在选取适当的位置势能为零的水平基准面后, 可选择过流断面上任意高度为已知点 z1 和 z2 列出 伯努利方程。(三选一列) 4、所选用的过流断面必须是缓变过流断面。且其 中一个断面应选在待求未知量所在处,另一个断面 应选在各参数已知处。
《工程流体力学》总复习
《工程流体力学》是很重要的一门专业基 础课,教材内容及课堂讲授内容均为最基
流体力学知识点经典总结
流体力学绪论一、流体力学的研究对象流体力学是以流体(包括液体和气体)为对象,研究其平衡和运动基本规律的科学。
主要研究流体在平衡和运动时的压力分布、速度分布、与固体之间的相互作用以及流动过程中的能量损失等。
二、国际单位与工程单位的换算关系21kg 0.102/kgf s m =•第一章 流体及其物理性质 (主要是概念题,也有计算题的出现)一、流体的概念流体是在任意微小的剪切力作用下能发生连续的剪切变形的物质,流动性是流体的主要特征,流体可分为液体和气体二、连续介质假说流体是由空间上连续分布的流体质点构成的,质点是组成宏观流体的最小基元三、连续介质假说的意义四、常温常压下几种流体的密度水-----998 水银-----13550 空气-----1.205 单位3/kg m五、压缩性和膨胀性流体根据压缩性可分为可压缩流体和不可压缩流体,不可压缩流体的密度为常数,当气体的速度小于70m/s 、且压力和温度变化不大时,也可近似地将气体当做不可压缩流体处理。
六、流体的粘性流体的粘性就是阻止发生剪切变形的一种特性,而内摩擦力则是粘性的动力表现,粘性的大小用粘度来度量,粘度又分为动力粘度μ和运动粘度ν,它们的关系是μνρ=七、牛顿内摩擦定律du dy τμ=八、温度对流体粘性的影响温度升高时,液体的粘性降低,气体的粘性增加。
这是因为液体的粘性主要是液体分子之间的内聚力引起的,温度升高时,内聚力减弱,故粘性降低;而造成气体粘性的主要原因在于气体分子的热运动,温度越高,热运动越强烈,所以粘性就越大流体静力学一、流体上力的分类作用于流体上的力按作用方式可分为表面力和质量力两类。
清楚哪些力是表面力,哪些力是质量力二、流体静压力及其特性(重点掌握)当流体处于静止或相对静止时,流体单位面积的表面力称为流体静压强。
特性一:静止流体的应力只有法向分量(流体质点之间没有相对运动不存在切应力),且沿内法线方向。
特性二 在静止流体中任意一点静压强的大小与作用的方位无关,其值均相等。
流体力学复习内容
dFn v v pnn pn dA
特征一: 流体静压强的方向沿作用面的内法向方向。 特征二: 静止流体中任一点上不论来自何方的静压 强均相等。
3.2 流体平衡的微分方程式
一,平衡方程:由微元受力平衡(表面力和质量力) 得出静止流体平衡的微分方程。
1、压强差公式:
dp f x dx f y dy f z dz
表明:静止液体中,流体静压强的增量dp随坐标增量 的变化决定于质量力。
3.6 静止液体作用在平面上的总压力
§2.2 流体受力平衡微分方程
压强全微分方程: 等压面方程:
dp f x dx f y dy f z dz
分子组成的,宏观尺度非常小,而微观尺度又
足够大的物理实体。
§2.2 连续介质假设
流体质点选取必须具备的两个基本条件:
宏观尺度非常小:
才能把流体视为占据整个空间的一种连续介质, 且其所有的物理量都是空间坐标和时间的连续函 数的一种假设模型。 有了这样的模型,就可以把数学上的微积分手 段加以应用了。
微观尺度又足够大的物理实体:
使得流体质点中包含足够多的分子,使各物理 量的统计平均值有意义(如密度,速度,压强,温 度,粘度,热力学能等宏观属性)。而无需研究所 有单个分子的瞬时状态。
§2.5 流体的可压缩性
流体体积随着压力和温度的改变而发生变化的 性质。
二、流体的第二个重要特性——可压缩性
单一参数影响规律
x x(a,b,c,t )
特征:追踪观察,如将不易扩散的染料滴一滴到水流
中,染了色的流体质点的运动轨迹。
用欧拉方法求流体质点物理量时间变化率的一 般公式为:
流体力学-总结复习
流体力学总结+复习第一章 绪论一、流体力学与专业的关系流体力学——是研究流体(液体和气体)的力学运动规律及其应用的学科。
主要研究在各种力的作用下,流体本身的状态,以及流体和固体壁面、流体和流体间、流体与其他运动形态之间的相互作用的力学分支。
研究对象:研究得最多的流体是液体和气体。
根底知识:牛顿运动定律、质量守恒定律、动量〔矩〕定律等物理学和高等数学的根底知识。
后续课程:船舶静力学、船舶阻力、船舶推进、船舶操纵等都是以它为根底的。
二、连续介质模型连续介质:质点连续地充满所占空间的流体。
流体质点(或称流体微团) :忽略尺寸效应但包含无数分子的流体最小单元。
连续介质模型:流体由流体质点组成,流体质点连续的、无间隙的分布于整个流场中。
三、流体性质密度:单位体积流体的质量。
以表示,单位:kg/m 3。
0limA V m dmV dVρ∆→∆==∆ 重度:单位体积流体的重量。
以 γ 表示,单位:N/m 3。
0lim A V G dGV dVγ∆→∆==∆ 密度和重度之间的关系为:g γρ=流体的粘性:流体在运动的状态下,产生内摩擦力以抵抗流体变形的性质。
,其中μ为粘性系数,单位:N ·s /m 2=Pa ·sm 2/s 粘性产生的原因:是由流动流体的内聚力和分子的动量交换所引起的。
牛顿流体:内摩擦力按粘性定律变化的流体。
非牛顿流体:内摩擦力不按粘性定律变化的流体。
四、作用于流体上的力质量力〔体积力〕:其大小与流体质量〔或体积〕成正比的力,称为质量力。
例如重000lim,lim,limy xzm m m F F F Y Z mm m→→→=== 外表力:五、流体静压特性特性一:静止流体的压力沿作用面的内法线方向特性二:静止流体中任意一点的压力大小与作用面的方向无关,只是该点的坐标函数。
六、压力的表示方法和单位绝对压力p abs :以绝对真空为基准计算的压力。
相对压力p :以大气压p a 为基准计算计的压力,其值即为绝对压力超过当地大气压的数值。
高等流体力学复习总结
iQ
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ei dr irei d
ib dr bd
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2b Q 0
第三章 流体力学基本方程组
divv 0
t
连续性方程ຫໍສະໝຸດ dv F divPdt
运动方程
dU dt
P: S div(kgradT)
q
能量方程
P pI 2 S 1 I v
3
p f (T,V )
本构方程 状态方程
粘性不可压缩均质流体
理想不可压缩均质流体
(2) P200 第9题(1);P201 第13题(1) 粘性不可压缩均质流体定常、运动方程在二维直角坐标系 中的形式
第五章 流体静力学
(u) (v) (w) 0
t x y w
du dt
Fx
pxx x
pxy y
pxz z
dv dt
Fy
pxy x
p y y y
p y z z
dw dt
Fz
pxz x
pzy y
pzz z
直角坐标系中的形式
pxx
p
2
u x
2 3
u x
v y
w z
pyy
p
2
v y
2 3
w(z) i a ln(rei ) a ln r i
a ln r
a
等势线族 流线族
w(z) a ln z a是实数
(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. T 为A 点的剪应力Pl A应力的单位是帕斯卡(pa ), 1pa=1N/ m 2,表面力具有传递性。
(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 重力、惯性力、uv 生力、离心力)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):34°时的水1000 kg / m 3(2)粘性F Bm单位为应力_P作用于A 上的平均压应力周围流体作用 的表面力切向应力法向应力P APliPH为A 点压应力,即A 点的压强切向应力(常见的质量力:20 C 时的空气1.2kg /m 3作用于A 上的平均剪应力说明: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 f 门气体 T f 卩匸无黏性流体无粘性流体,是指无粘性即口 =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。
(3)压缩性和膨胀性压缩性:流体受压,体积缩小,密度增大,除去外力后能恢复原状的性质。
T 一定,dp 增大,dv 减小膨胀性:流体受热,体积膨胀,密度减小,温度下降后能恢复原状的性质。
P 一定,dT 增大,dV 增大A 液体的压缩性和膨胀性液体的压缩性用压缩系数表示 压缩系数:在一定的温度下,压强增加单位P ,液体体积的相对减小值。
dV /V1 dV dP V dP由于液体受压体积减小,dP 与dV 异号,加负号,以使K 为正值;其值愈大,愈容易压缩。
流体力学复习资料
第一章绪论 1-2、连续介质的概念:流体占据空间的所有各点由连续分布的介质点组成。
流体质点具有以下四层含义:1、流体质点的宏观尺寸很小很小。
2、流体质点的微观尺寸足够大。
3、流体质点是包含有足够多分子在内的一个物理实体,因而在任何时刻都应该具有一定的宏观物理量。
4、流体质点的形状可以任意划定,因而质点和质点之间可以完全没有空隙。
1-5、流动性:液体与固体不同之处在于各个质点之间的内聚力极小,易于流动,不能自由地保持固定的形状,只能随着容器形状而变化,这个特性叫做流动性。
惯性:物体对抗外力作用而维持其原有状态的性质。
黏性:指发生相对运动时流体内部呈现内摩擦力而阻止发生剪切变形的一种特性,是流体的固有属性。
内摩擦力或黏滞力:由于流体变形〔或不同层的相对运动〕,而引起的流体内质点间的反向作用力。
F :内摩擦力;=du F A dyμ±。
τ:单位面积上的内摩擦力或切应力〔N/m ²〕;==F du A dyτμ±。
A :流体的接触面积〔m ²〕。
μ:与流体性质有关的比例系数,称为动力黏性系数,或称动力黏度。
du dy:速度梯度,即速度在垂直于该方向上的变化率〔1s -〕。
黏度:分为动力黏度、运动黏度和相对粘度。
恩氏黏度:试验液体在*一温度下,在自重作用下从直径2.8mm 的测定管中流出200cm ³所需的时间T1与在20℃时流出一样体积蒸馏水所需时间T2之比。
1t 2T E T =。
牛顿流体:服从牛顿内摩擦定律的流体〔水、大局部轻油、气体等〕温度、压力对黏性系数的影响?温度升高时液体的黏度降低,流动性增加;气体则相反,温度升高时,它的黏度增加。
这是因为液体的黏度主要是由分子间的内聚力造成的。
压力不是特别高时,压力对动力黏度的影响很小,并且与压力的变化根本是线性关系,当压力急剧升高,黏性就急剧增加。
对于可压缩流体来说,运动黏度与压力是密切相关的。
(完整版)流体力学
第1章绪论一、概念1、什么是流体?在任何微小剪切力持续作用下连续变形的物质叫做流体(易流动性是命名的由来)流体质点的物理含义和尺寸限制?宏观尺寸非常小,微观尺寸非常大的任意一个物理实体宏观体积极限为零,微观体积大于流体分子尺寸的数量级什么是连续介质模型?连续介质模型的适用条件;假设组成流体的最小物质是流体质点,流体是由无限多个流体质点连绵不断组成,质点之间不存在间隙。
分子平均自由程远远小于流动问题特征尺寸2、可压缩性的定义;作用在一定量的流体上的压强增加时,体积减小体积弹性模量的定义、与流体可压缩性之间的关系及公式;Ev=-dp/(dV/V) 压强的改变量和体积的相对改变量之比Ev=1/Κt 体积弹性模量越大,流体可压缩性越小气体等温过程、等熵过程的体积弹性模量;等温Ev=p等嫡Ev=kp k=Cp/Cv不可压缩流体的定义及体积弹性模量;作用在一定量的流体上的压强增加时,体积不变(低速流动气体不可压缩)Ev=dp/(dρ/ρ)3、流体粘性的定义;流体抵抗剪切变形的一种属性动力粘性系数、运动粘性系数的定义、公式;动力粘度:μ,单位速度梯度下的切应力μ=τ/(dv/dy)运动粘度:ν,动力粘度与密度之比,v=μ/ρ理想流体的定义及数学表达;v=μ=0的流体牛顿内摩擦定律(两个表达式及其物理意义);τ=+-μdv/dy(τ大于零)、τ=μv/δ切应力和速度梯度成正比粘性产生的机理,粘性、粘性系数同温度的关系;液体:液体分子间的距离和分子间的吸引力,温度升高粘性下降气体:气体分子热运动所产生的动量交换,温度升高粘性增大牛顿流体的定义;符合牛顿内摩擦定律的流体4、作用在流体上的两种力。
质量力:与流体微团质量大小有关的并且集中在微团质量中心上的力表面力:大小与表面面积有关而且分布在流体表面上的力二、计算1、牛顿内摩擦定律的应用-间隙很小的无限大平板或圆筒之间的流动。
第2章流体静力学一、概念1、流体静压强的特点;理想流体压强的特点(无论运动还是静止);流体内任意点的压强大小都与都与其作用面的方位无关2、静止流体平衡微分方程,物理意义及重力场下的简化微元平衡流体的质量力和表面力无论在任何方向上都保持平衡欧拉方程=0 流体平衡微分方程重力场下的简化:dρ=-ρdW=-ρgdz3、不可压缩流体静压强分布(公式、物理意义),帕斯卡原理;=C不可压缩流体静压强基本公式z+p/ρg不可压缩流体静压强分布规律p=p0+ρgh平衡流体中各点的总势能是一定的静止流体中的某一面上的压强变化会瞬间传至静止流体内部各点4、绝对压强、计示压强(表压)、真空压强的定义及相互之间的关系;绝对压强:以绝对真空为起点计算压强大小记示压强:比当地大气压大多少的压强真空压强:比当地大气压小多少的压强绝对压强=当地大气压+表压表压=绝对压强-当地大气压真空压强=当地大气压-绝对压强5、各种U型管测压计的优缺点;单管式:简单准确;缺点:只能用来测量液体压强,且容器内压强必须大于大气压强,同时被测压强又要相对较小,保证玻璃管内液柱不会太高U:可测液体压强也可测气体压强;缺:复杂倾斜管:精度高;缺点:??6、作用在平面上静压力的大小(公式、物理意义)。
流体力学复习提纲
《流体力学》复习提纲第一部分:基本知识第一章 流体及其主要物理性质1. 流体的概念。
2. 连续介质假设的内容,质点的概念。
3. 液体和气体相对密度的定义。
4. 密度、重度、相度密度的相互计算。
5. 体积压缩系数和体积膨胀系数的定义,写出其数学表达式。
6. 动力粘度与运动粘度的相互计算、粘度的国际单位和物理单位及单位换算。
7. 作用在流体上的力的分类:分为质量力和表面力两大类。
8. 温度对液体和气体粘性的影响规律。
9. 什么是理想流体和实际流体。
10. 牛顿内摩擦定律的内容及其两种数学表达式。
重点习题:1-1,1-4,1-5,第二章 流体静力学1. 静压强的两个重要特性是什么?2. 欧拉平衡方程及其全微分形式3. 绝对压力、相对压力(表压力)、真空度三种压力的概念。
4. 工程大气压和标准大气压的区别。
5. 静力学基本方程C pz =+γ中每一项的几何意义和物理意义是什么?6. 绝对静止和两种典型的相对静止流体(等加速水平运动和绕轴等角速旋转运动)中的压力分布规律和等压面的形状。
7. 液式测压计的计算。
8. 掌握静止流体作用在平面和曲面上的总压力的计算方法(包括总压力的大小﹑方向和作用点)等,会进行有关计算。
重点习题:2-6,2-9,2-18,2-19第三章 流体运动学与动力学基础1. 研究流体运动的两种方法:拉格朗日法和欧拉法。
2. 欧拉法表示的质点加速度公式3. 定常流与非定常流的概念4. 流线与迹线的概念5. 流量的概念及三种流量表示方法及相互换算。
6. 欧拉运动方程7. 实际流体总流伯努利方程的三条水头线的画法和意义8. 水力坡降的概念。
9. 实际流体总流伯努利方程。
10. 节流式流量计的工作原理是什么?11. 理解测速管(或皮托管)的原理和用途。
12. 泵的扬程H 的概念及其与泵有效功率泵N 的关系?13. 连续性方程反映了什么物理基本原理?质量守恒定律14. 掌握连续方程﹑总流伯努利方程和动量方程的应用,动量方程部分应会进行弯管、渐缩管和平板等受力的计算。
流体力学总结
流体力学总结第一章 流体及其物理性质1. 流体:流体是一种受任何微小剪切力作用都能连续变形的物质,只要这种力继续作用,流体就将继续变形,直到外力停止作用为止。
流体一般不能承受拉力,在静止状态下也不能承受切向力,在任何微小切向力的作用下,流体就会变形,产生流动 2. 流体特性:易流动(易变形)性、可压缩性、粘性 3. 流体质点:宏观无穷小、微观无穷大的微量流体。
4. 流体连续性假设:流体可视为由无数连续分布的流体质点组成的连续介质。
稀薄空气和激波情况下不适合。
5. 密度0limV m m V V δδρδ→== 重度0lim V G Gg V Vδδγρδ→=== 比体积1v ρ=6. 相对密度:是指某流体的密度与标准大气压下4︒C 时纯水的密度(1000)之比w wS ρρρ=为4︒C 时纯水的密度 13.6Hg S = 7. 混合气体密度1ni ii ρρα==∑8. 体积压缩系数:温度不变,单位压强增量引起的流体体积变化率。
体积压缩系数的倒数为体积模量1P PK β=1p V p V δβδ=-110 1.4p p T Q ppβγβγ→====9. 温度膨胀系数:压强不变,单位温升引起的流体体积变化率。
1T V T V δβδ=1T p Tβ→=10. 不可压缩流体:流体受压体积不减少,受热体积不膨胀,密度保持为常数,液体视为不可压缩流体。
气体流速不高,压强变化小视为不可压缩流体 11. 牛顿内摩擦定律: du dyτμ= 黏度du dyτμ= 流体静止粘性无法表示出来,压强对黏度影响较小,温度升高,液体黏度降低,气体黏度增加 μυρ= 。
满足牛顿内摩擦定律的流体为牛顿流体。
12. 理想流体:黏度为0,即0μ=。
完全气体:热力学中的理想气体第二章 流体静力学1. 表面力:流体压强p 为法向表面应力,内摩擦τ是切向表面应力(静止时为0)。
2. 质量力(体积力):某种力场对流体的作用力,不需要接触。
《流体力学》各章节复习要点
《流体力学》各章节复习要点第一章:流体力学基本概念1.流体力学的研究对象是流体运动的性质、规律和力学行为。
2.流体和固体的区别,流体的分类和性质。
3.流体的基本力学性质,包括压强、密度和粘度等。
4.流体的运动描述,包括质点、流线、流管和速度场等概念。
5.流体的变形和应力,包括剪切应力、正应力、黏性和流变性等。
第二章:流体静力学1.流体静压力的基本特征,流体静力学方程和压强的传递规律。
2.流体的浮力,浸没体和浮力的计算方法。
3.子液面、大气压和液体柱的压强和压力计的应用。
4.流体的液面,压强分布和压力容器。
第三章:流体动力学基本方程1.流体运动描述的方法,包括拉格朗日方法和欧拉方法。
2.质点、质点流函数和速度场等的关系。
3.流体的基本方程,包括连续性方程、动量方程和能量方程。
4.流体的不可压缩性和可压缩性假设。
第四章:定常流动和流动的形态1.定常流动和非定常流动的概念和特点。
2.流体流动的形态,包括层流和紊流。
3.流体的压强分布和速度分布。
4.流体的速度分布和速度云。
第五章:流体的动能和势能1.流体的动能、动能方程和功率。
2.流体的势能、势能方程和能率。
3.流体的势能和扬程。
第六章:粘性流体力学基本方程1.粘性流体的三个基本性质,包括黏性、切变应力和流变规律。
2.线性流体的黏性流动,包括牛顿黏性流体模型和黏性损失。
3.非线性流体的黏性流动,包括非牛顿流体和粘弹性流体。
第七章:边界层流动1.边界层的概念和特点。
2.压强分布和速度分布的边界层。
3.边界层和物体间的摩擦阻力。
第八章:维持边界层流动的力1.维持边界层流动的作用力,包括压力梯度、粘性力和凸面力。
2.维持边界层流动的条件和影响因素。
第九章:相似定律和模型试验1.流体力学中的相似原理和相似定律。
2.物理模型和模型试验的概念和应用。
第十章:流体力学的应用1.流体力学在水利工程中的应用,包括水力学、河流动力学和波动力学等。
2.流体力学在能源领域中的应用,包括风力发电和水力发电等。
流体力学及流体机械复习资料
"流体力学与流体机械"复习考试资料仅供内部学习交流使用平安131班编制绪论:1.流体力学是以研究流体〔包括液体和气体〕为研究对象,研究其平衡和运动根本规律的科学。
主要研究流体在平衡和运动时的压力分布、速度分布、与固体之间的相互作用以及流动过程中的能量损失。
2.流体力学的主要研究方法:实验研究、理论分析、数值计算。
第一章流体及其物理性质1.流体:在任何微小剪切力下能产生连续变形的物质即为流体。
主要特征:流动性2.连续介质假说:质点〔而不是分子〕是组成宏观流体的最小基元,质点与质点之间没有间隙其物理性质各向同性,且在空间和时间上具有连续性。
3.流体的粘性(1)流体产生粘性的原因:流体的内聚力;动量交换;流体分子和固体壁面之间的附着力。
(2)流层之间的内摩擦力:带动力和阻力〔一对大小相等、方向相反的作用力〕(3)流体内摩擦切应力:τ=μ·〔du/dy) (N/m2)τ=F/A=μ·U/h (N/m2)(4)相对运动的结果使流体产生剪切变形。
流体的粘性就是阻止发生剪切变形的一种特性,而内摩擦力则是粘性的动力表现。
(5)粘性的度量:动力粘度μ=τ/〔du/dy) (pa·s)运动粘度ν=μ/ρ (m2/s)温度升高时,流体的粘性降低,气体的粘性增加。
4.课后习题答案第二章流体静力学1.作用在流体上的力〔1〕外表力:作用在被研究流体的外表上,其大小与被作用的面积成正比,如法向压力和切向摩阻力。
〔平衡流体不存在外表切向力,只有外表法向力〕〔2〕质量力:作用在被研究流体的每个质点上,其大小与被研究流体的质量成正比,如重力和惯性力。
质量力常用单位质量力表示,所谓单位质量力,是指作用在单位质量流体上的质量力。
2.流体静压力及其特性流体处于平衡状态时,外表力只有压力,称其为静压力,单位面积上作用的静压力称为静压强。
静压力有两个重要特性:①静压力垂直于作用面,并沿着作用面内法线方向;②平衡流体中任何一点的静压力大小与其作用面的方位无关,其值均相等。
流体力学复习要点
流体力学复习要点du T A dyμ=o o p p z z g g ρρ+=+()o o o p p g z z p gh ρρ=+-=+流体力学复习要点第一章:绪论1衡量流体惯性的量度:质量质量力:作用在流体上的每一个质点上的力。
单位质量力F/M表面力:作用在所考虑的或大或小的流体系统(或分离体)表面上的力 2流体的主要力学性质:流动性:流体的抗拉能力极弱,抗剪能力也很微小,静止时不能承受切力,只要受到切力作用,不管此切力怎样微小,流体都要发生不断变形,各质点间发生不断的相对运动。
流体的这个性质,称为流动性惯性:惯性是物体维持原有状态的能力的性质。
表征流体的惯性大小可用该流体的密度ρ=m/v 容重:密度和重力加速度的乘积γ=ρg 粘滞性:流体内部质点间或流层间因相对运动而产生内摩擦力(内力)以反抗相对运动的性质。
此内摩擦力同时也被称为粘滞力影响因素:1与两流层间的速度差(即相对速度)du 成正比,和流层间距离dy 成反比。
2与流层的接触面积A 的大小成正比。
3与流体的种类有关。
4与流体的压力大小无关。
压缩性:流体受压,体积减小,密度增大的性质压缩系数β=d ρ/ρ/dp热涨性:流体受热,体积膨胀,密度减小的性质热胀系数α= - d ρ/ρ/dT=dV/V/dT3牛顿内摩擦定理:单位面积上内摩擦力的大小:其中:动力黏度μ=v ρ (v:运动粘度)4毛细管现象:由于表面张力的作用,如果把两端开口的玻璃细管竖立在液体中,液体就会上升或下降h 高度水温20℃时上升高度h=15/r水银温度20℃时下降高度h=5.07/r第二章:流体静力学1流体静压强特性方向:沿着作用面的内法线方向大小:任一点的流体静压强的大小与作用面的方向无关,只与该点的位置有关2等压面:压强相等的空间点构成的面(静止均质流体的水平面是等压面、等密面) 3流体静力学基本方程(两种表达方式)4绝对压强,相对压强和真空度绝对压强:以毫无一点气体存在的绝对真空为零点起算的压强。
流体力学 章节重点内容
第一章小结主要内容:(1)流体的力学定义:受任何微小剪切力都能连续变形的物质 (2)流体的连续介质模型、不可压缩模型、理想流体模型连续介质模型:①把流体视为没有间隙地充满所占据的整个空间的一种连续介质,物理量:f =f (t,x,y,z )。
②流体微团(流体质点)作为最小研究对象:1)宏观上无限小;2)微观上足够大3)有确定物理量;不可压缩模型:通常情况下液体、流速不高、压强变化小气体,如空气流速小于102m/s ,烟道 (常数)理想流体:0=μ(3)流体的压缩性、膨胀性、粘性流体的压缩性:①压强增加体积缩小的性质; ②压缩系数k :单位压强增大体积的相对减小值 ③体积模量K :和流体种类、t 、p 有关,工程中水近似取K=2.0GPa流体的膨胀性:①温度升高体积增大的性质;②体胀系数V α: 流体的粘性(黏性):在运动的状态下,流体所产生的抵抗剪切变形的性质μ动力粘度,简称粘度。
与流体的种类、t 和p 有关。
单位为Pa 〃s ,衡量粘性大小(4)作用在流体上的力:表面力、质量力1)表面力:作用在隔离体表面上的直接施加的接触力。
按作用方向可分为:法向力(垂直于作用面ΔP ),切向力(平行于作用面ΔT ) 应力:单位表面积上的表面力, 或Pa法向应力,压强p : 切向应力τ:2)质量力:作用于每一流体质点上与质量成正比的力,均质流体,质量力与体积成正比,又称体积力。
单位为N 。
单位质量力:单位质量流体所受到的质量力,单位:m/s 2 ,与加速度单位一致 直角坐标系最常见的质量力有:重力、惯性力第二章小结重点掌握以下内容:(1)流体静压强特性:①方向沿作用面的内法线方向;②大小与作用面的方位无关,即任一点上各方向上的流体静压强都相同。
即p x =p y =p z =p ),,(z y x p p =(2)流体静力学基本方程及其物理和几何意义,静压强的分布 基本方程式 Const =ρpdp d dp V dV ∆∆==-=ρρρρκ)1,(2Pa N m dVVdp K -==κ1Pa ρρα∆∆-==t V dV dt V 11)1,1(CK ︒hUA F ∝h U A F μ=2m N A P p A ∆∆=→∆0lim A T A ∆∆=→∆0limτkf j f i f m Ff z y x++==p z p z +=+2211可得:1)静止流体中,p 随h 线性变化;2)任一点压强由两部分组成:一部分是p 0;另一部分是ρgh ,气体,高差不大时,可忽略;3)Pascal 原理: p 0任何变化,将以同一数值沿各个方向传递到流体中每一点。
流体力学资料复习整理
流体复习整理资料第一章 流体及其物理性质1.流体的特征——流动性:在任意微小的剪切力作用下能产生连续剪切变形的物体称为流体。
也可以说能够流动的物质即为流体。
流体在静止时不能承受剪切力,不能抵抗剪切变形。
流体只有在运动状态下,当流体质点之间有相对运动时,才能抵抗剪切变形。
只要有剪切力的作用,流体就不会静止下来,将会发生连续变形而流动。
运动流体抵抗剪切变形的能力(产生剪切应力的大小)体现在变形的速率上,而不是变形的大小(与弹性体的不同之处)。
2.流体的重度:单位体积的流体所的受的重力,用γ表示。
g 一般计算中取9.8m /s 23.密度:=1000kg/,=1.2kg/,=13.6,常压常温下,空气的密度大约是水的1/8003. 当流体的压缩性对所研究的流动影响不大,可忽略不计时,这种流体称为不可压缩流体,反之称为可压缩流体。
通常液体和低速流动的气体(U<70m /s )可作为不可压缩流体处理。
4.压缩系数:弹性模数:21d /d pp E N m ρβρ==膨胀系数:)(K /1d d 1d /d TVV T V V t ==β5.流体的粘性:运动流体内存在内摩擦力的特性(有抵抗剪切变形的能力),这就是粘滞性。
流体的粘性就是阻止发生剪切变形的一种特性,而内摩擦力则是粘性的动力表现。
温度升高时,液体的粘性降低,气体粘性增加。
6.牛顿内摩擦定律: 单位面积上的摩擦力为:3/g N m γρ=p V V p V V p d d 1d /d -=-=β21d 1d /d d p V m NV p pρβρ=-=h U μτ=内摩擦力为: 此式即为牛顿内摩擦定律公式。
其中:μ为动力粘度,表征流体抵抗变形的能力,它和密度的比值称为流体的运动粘度ν τ值既能反映大小,又可表示方向,必须规定:公式中的τ是靠近坐标原点一侧(即t -t 线以下)的流体所受的内摩擦应力,其大小为μ du/dy ,方向由du/dy 的符号决定,为正时τ与u 同向,为负时τ与u 反向,显然,对下图所示的流动,τ>0, 即t —t 线以下的流体Ⅰ受上部流体Ⅱ拖动,而Ⅱ受Ⅰ的阻滞。
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A16轮机3,流体力学复习资料,4&5章
第四章相似原理和量纲分析
1. 流动的力学相似
1)几何相似:两流场中对应长度成同一比例。
2)运动相似:两流场中对应点上速度成同一比例,方向相同。
3)动力相似:两流场中对应点上各同名力同一比例,方向相同。
4)上述三种相似之间的关系。
基本概念(量纲、基本量纲、导出量纲)
量纲:物理参数度量单位的类别称为量纲或因次。
基本量纲:基本单位的量纲称为基本量纲,基本量纲是彼此独立的,例如用,LMT来表示长度,质量和时间等,基本量纲的个数与流动问题中所包含的物理参数有关,对于不可压缩流体流动一般只需三个即,LMT(长度,质量和时间),其余物理量均可由基本量纲导出。
导出量纲:导出单位的量纲称为导出量纲。
一些常用物理量的导出量纲。
2. 动力相似准则
牛顿数?表达式?
弗劳德数?表达式,意义?
雷诺数?表达式,意义?
欧拉数?柯西数?韦伯数?斯特劳哈尔数?
判断基本模型实验通常要满足的相似准则数。
掌握量纲分析法(瑞利法和π定理)。
第五章黏性流体的一维流动
1. 黏性总流的伯努利方程
应用:黏性不可压缩的重力流体定常流动总流的两个缓变流截面。
该方程的具体形式?几何意义?
2. 黏性流体管内流动的两种损失
沿程损失:产生的原因?影响该损失的因素?
沿程损失的计算公式?达西公式?
局部损失:产生原因?
局部损失计算公式?
3. 黏性流体的两种流动状态
层流和紊流
上临界速度,上临界雷诺数?
下临界速度,下临界雷诺数?
工程实际中,圆管中流动状态判别的雷诺数?2000
4. 管口进口段中黏性流体的流动
边界层的概念?
紊流边界层
层流边界层
层流进口段长度计算经验公式
5. 圆管中的层流流动
速度分布?
切应力分布?
哈根泊肃叶公式?
6. 黏性流体的紊流流动
紊流流动的三个特征?
时均法?瞬时速度的组成?
雷诺应力?湍动粘度,表达式及意义?黏性底层厚度与雷诺数的关系?
水力光滑?水力粗糙?
7. 沿程损失的实验研究
尼古拉兹实验?分为几个区?
莫迪图?分为几个区?
8. 局部损失
突扩、突缩、弯管局部损失产生的原因?常用管件的局部损失系数?
9. 管道的水力计算
串联管道?
并联管道?
分支管道?管网?
10. 孔口管嘴出流
薄壁孔口?厚壁孔口?小孔口?大孔口?收缩系数?流速系数?流量系数?
孔板流量计?孔板流速和流量?
11. 水击现象
理解水击过程?压缩波,膨胀波水击压强?
12. 空化和空蚀,定义?
空化系数?影响因素?。