流体力学概念总结
流体力学总结
1、质点:是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。
含义:宏观尺寸非常小,微观尺寸足够大,具有一定的宏观物理量,形状可以任意划定质点间无空隙。
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。
3、相对密度:物体质量与同体积4摄氏度蒸馏水质量比4、体胀系数:压强不变时每增加单位温度时,流体体积的相对变化率(α),温度越高越大。
5、压缩率:当流体温度不变时每增加单位压强时,流体体积的相对变化率,压强越大压缩率越小压缩越难(kt)。
6、体积模量:温度不变,每单位体积变化所需压强变化量,(K),越大越难压缩。
7、不可压缩流体:体胀系数与压缩率均零的流体。
8、粘性:流体运动时内部产生切应力的性质,是流体的内摩擦特性,或者是流体阻抗剪切变形速度的特性,动力黏度μ:单位速度梯度下的切应力,运动黏度:流体的动力黏度与密度的比值。
9、速度梯度:速度沿垂直于速度方向y的变化率。
10、牛顿内摩擦定律:切应力与速度梯度成正比。
符合牛顿内摩擦定律的流体;不符合牛顿内摩擦定律的流体。
11、三大模型:连续介质模型、不可压缩模型、理想流体模型。
连续介质假设是流体力学中第一个带根本性的假设。
连续介质模型:认为液体中充满一定体积时不留任何空隙,其中没有真空,也没有分子间隙,认为液体是连续介质,由此抽象出来的便是连续介质模型。
不可压缩流体模型:在忽略液体或气体压缩性和热胀性时,认为其体积保持不变以简化分析,流体密度随压强变化很小,可视为常数的流体。
理想流体模型:连续介质模型和不可压缩模型的总和。
12、质量力与表面力之间的区别:①作用点不同质量力是作用在流体的每一个质点上表面力是作用在流体表面上;②质量力与流体的质量成正比(如为均质体与体积成正比)表面力与所取的流体的表面积成正比③质量力是非接触产生的力,是力场的作用表面力是接触产生的力13、简述气体和液体粘度随压强和温度的变化趋势及不同的原因。
(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。
(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。
流体流动知识点总结归纳
流体流动知识点总结归纳流体力学是研究流体流动规律的一门学科,其研究对象涉及液体和气体的流动,包括流体的性质、流体流动的运动规律、流体的控制以及流体力学在工程和科学领域的应用等方面。
在这篇文章中,我们将对流体流动的一些基本知识点进行总结归纳,以便读者对这一领域有一个清晰的了解。
一、流体的性质1. 流体的定义流体是指那些易于变形,并且没有固定形状的物质。
流体包括液体和气体两种状态,其共同特点是具有流动性。
2. 流体的密度和压力流体的密度是指流体单位体积的质量,常用符号ρ表示。
流体的压力是指单位面积上受到的力的大小,它与流体的密度和流体所在深度有关。
3. 流体的黏性流体的黏性是指流体内部分子之间的相互作用力,黏性越大,流体的内部抵抗力越大,流动越不容易。
黏性会对流体的流动性能产生影响,需要在实际工程中进行考虑。
二、流体流动的基本原理1. 流体的叠加原理流体的叠加原理是指当多个流体同时流动时,它们的速度矢量叠加,得到合成的速度矢量。
这个原理在实际工程中有很多应用,例如飞机的空气动力学设计和水流的流体力学研究等。
2. 流体的连续性方程流体的连续性方程是描述流体在运动过程中质量守恒的基本方程,它表明流体在流动过程中质量的变化等于流入流出的质量之差。
3. 流体的动量方程流体的动量方程描述了流体在运动过程中动量守恒的基本原理,它表明流体在受到外力作用后所产生的加速度与外力的大小和方向有关。
4. 流体的能量方程流体的能量方程描述了流体在运动过程中能量守恒的基本原理,它表明流体在流动过程中所受到的压力和速度的变化与能量的转化和损失相关。
三、流体的流动类型1. 定常流动和非定常流动定常流动是指流体在任意一点上的流速和流量随时间不变的流动状态,而非定常流动则是指流体在不同时间点上的流速和流量随时间有变化的流动状态。
2. 层流流动和湍流流动层流流动是指流体在管道内流动时,各层流体之间的相互滑动,流态变化连续,流线互不交叉。
流体力学的基本概念
流体力学的基本概念流体力学是研究流体在运动和静止时的物理学科,广泛应用于工程、自然科学和医学领域。
流体力学的基本概念包括:流体、速度场、流线、通量、压力、连通性、黏度等。
下面将对这些基本概念进行介绍。
1. 流体流体是指能够流动的物质,包括气体和液体。
与固体不同的是,流体没有一定的形状,并且具有很强的流动性。
流体力学研究的是在流体中运动和转化的能量和物质。
2. 速度场在流体力学中,速度场指的是在空间中的任何一个点(x,y,z)处,流体在该点的速度向量V(x,y,z)。
速度场可以用向量场表示,它是一个三维矢量,表示流体在不同点的速度和方向。
3. 流线流线是指在流体中某个时刻从每个点出发的一条曲线,它的方向与该点的速度向量方向相同。
流线可用于描述流体在空间中的流动状态,它的密度越集中,表示流体流动越迅速。
4. 通量在流体力学中,通量是指通过一定面积的流体的质量或者体积。
它可以通过流体穿过该面积的速度与面积相乘来计算。
通量是流体力学中的重要概念,与流体的流动速度和流体的面积有关。
5. 压力压力是指单位面积受到的力的大小,以牛顿/平方米表示。
在流体力学中,压力是指垂直于流体流动方向的单位面积上的压力大小,它与流体的密度和流速有关。
6. 连通性流体力学中的连通性是指流体不可穿透的性质,即两个靠近的流体体积不能相互穿透。
在流体运动中,连通性是一条重要的限制条件。
连通性是流体力学中常常需要掌握的概念,尤其是在流体的运动与静止的过程中。
7. 黏度黏度是指流体阻力的大小,它是描述流体的粘性的物理量。
黏度可以用来描述流体在运动中的阻力大小,阻力越大,黏度也就越大。
黏度是流体力学中非常重要的物理量,它影响了流体的运动和可塑性。
流体力学全部总结
(二)图解法
适用范围:规则受压平面上的静水总压力及其作用点的求解 原理:静水总压力大小等于压强分布图的体积,其作用 线通过压强分布图的形心,该作用线与受压面的交点便 是总压力的作用点(压心D)。
液体作用在曲面上的总压力
一、曲面上的总压力 • 水平分力Px
Px dPx hdAz hc Az pc AZ
z1
p1 g
u12 2g
z2
p2 g
u2 2 2g
上式被称为理想流体元流伯诺里方程 ,该式由瑞士物理学家 D.Bernoulli于1738年首先推出,称伯诺里方程 。
应用条件:恒定流 不可压缩流体 质量力仅重力 微小流束(元流)
三、理想流体元流伯诺里方程的物理意义与几何意义
几何意义
p x p y p z pn
X
流体平衡微分方程 (欧拉平衡方程)
1 p x 1 p y 1 p z
Y Z
0 0 0
物理意义:处于平衡状态的流体,单位质量流体所受的表面力分量与质量
力分量彼此相等。压强沿轴向的变化率( p , p , p )等于该轴向单位体积上的 x y z 质量力的分量(X, Y, Z)。
u x x
u y y
u z z
0
适用范围:理想流体恒定流的不可压缩流体流动。
二、恒定总流连续性方程
取一段总流,过流断面面积为A1和A2;总流中 任取元流,过流断面面积分别为dA1和dA2,流速为 恒定流时流管形状与位置不随时间改变; u1和u2
考虑到: 不可能有流体经流管侧面流进或流出; 流体是连续介质,元流内部不存在空隙;
第三节 连续性方程
流体力学基本概念和方程汇总
流体力学基本概念和方程汇总流体力学是研究流体运动的力学学科,它涉及到液体和气体在外力作用下的行为和性质。
在流体力学中,有一些基本概念和方程被广泛应用于流体的描述和分析。
下面是流体力学的基本概念和方程的汇总。
一、基本概念1.流体:流体是指可流动的物质,包括液体和气体。
2.运动:流体在空间中的运动,通常包括速度、位置和加速度等因素。
3.静止:流体在空间中不运动的状态。
4.流速:流体在单位时间内通过一些截面的体积。
二、基本方程1.静力学方程:描述在静止状态下的流体行为。
在平衡状态下,流体中各点的压强相等。
2.动力学方程:描述流体在运动状态下的行为。
包括质量守恒、动量守恒和能量守恒等方程。
-质量守恒方程:流体在宏观上的质量守恒,即在闭合系统中,质量的净进出量为零。
-动量守恒方程:描述流体动量的变化。
动量是质量与速度的乘积,动量守恒方程中考虑了流体流动的惯性和外力的作用。
-能量守恒方程:描述流体内部能量的变化。
能量守恒方程中考虑了热能和机械能的转换和损失。
3.伯努利方程:描述无黏流体在不受外力作用下沿流线的稳定流动。
它表明在流速增加的地方压强降低,为流体提供了加速的能源。
4.导体方程:描述流体内部流速分布的关系。
它是基于质量守恒、动量守恒和能量守恒方程来推导的。
三、附加方程1.状态方程:描述流体状态的方程,如理想气体状态方程pV=nRT。
2.粘性方程:描述流体黏性特性的方程。
黏性是流体内部分子间相互作用所产生的阻力,影响流体的粘度和黏性流动等现象。
3.边界条件:描述流体流动过程中与边界接触的物体对流体运动的影响。
边界条件包括无滑移条件、不透过条件和等温条件等。
4.各向同性方程:描述流体的等向性特性。
合理假设流体在各个方向上具有相同的特性,简化流体力学计算。
流体力学知识点总结
流体力学知识点总结一、流体的物理性质流体区别于固体的主要特征是其具有流动性,即流体在静止时不能承受切向应力。
流体的物理性质包括密度、重度、比容、压缩性和膨胀性等。
密度是指单位体积流体所具有的质量,用符号ρ表示,单位为kg/m³。
重度则是单位体积流体所受的重力,用γ表示,单位为 N/m³,且γ =ρg(g 为重力加速度)。
比容是密度的倒数,它表示单位质量流体所占有的体积。
流体的压缩性是指在温度不变的情况下,流体的体积随压强的变化而变化的性质。
通常用体积压缩系数β来表示,其定义为单位压强变化所引起的体积相对变化率。
对于液体来说,其压缩性很小,在大多数情况下可以忽略不计;而气体的压缩性则较为明显。
膨胀性是指在压强不变的情况下,流体的体积随温度的变化而变化的性质。
用体积膨胀系数α来表示,它是单位温度变化所引起的体积相对变化率。
二、流体静力学流体静力学主要研究静止流体的力学规律。
静止流体中任一点的压强具有以下特性:1、静止流体中任一点的压强大小与作用面的方向无关,只与该点在流体中的位置有关。
2、静止流体中压强的大小沿垂直方向连续变化,即从液面到液体内部,压强逐渐增大。
流体静力学基本方程为 p = p₀+γh,其中 p 为某点的压强,p₀为液面压强,h 为该点在液面下的深度。
作用在平面上的静水总压力可以通过压力图法或解析法来计算。
对于矩形平面,采用压力图法较为简便;对于不规则平面,则通常使用解析法。
三、流体动力学流体动力学研究流体的运动规律。
连续性方程是流体动力学的基本方程之一,它基于质量守恒定律。
对于不可压缩流体,在定常流动中,通过流管各截面的质量流量相等。
伯努利方程则是基于能量守恒定律得出的,它表明在理想流体的定常流动中,单位体积流体的动能、势能和压力能之和保持不变。
其表达式为:p/ρ + 1/2 v²+ gh =常数其中 p 为压强,ρ 为流体密度,v 为流速,g 为重力加速度,h 为高度。
流体力学总结
流体力学总结流体力学是研究流体(包括液体和气体)在静力学和动力学条件下的行为和性质的学科。
它是物理学、应用数学和工程学的重要分支。
本文将对流体力学的基本概念、方程及其应用进行总结。
流体力学的基本概念通常包括流体的密度、速度、压力和粘度等。
密度是指单位体积的流体质量,通常用符号ρ表示。
速度描述了流体的运动情况,它是流体质点在单位时间内通过某一点的距离。
在流体运动过程中,压力是产生阻力和推动力的重要因素,它会影响流体的流动速度和方向。
而粘度则决定了流体流动的黏滞程度,粘稠的流体更难流动。
在流体力学中,有两个基本的方程描述了流体的运动。
一是连续方程,它表示质量守恒定律,即流体中任何一点的质量流量一定,通过一个截面的流体质量和通过另一个截面的流体质量相等。
二是动量方程,它描述了质点受到的外力与其加速度之间的关系。
在动量方程中,压力和粘度是两个重要的影响因素,前者会产生压力力,后者会产生摩擦力。
除了基本理论,流体力学在工程应用中也有重要的作用。
例如,液体的压力在各种液压设备中得到了广泛应用。
液力传动系统是一种利用液体的流动和压力来传递能量和执行自动控制的技术。
此外,流体力学还应用于建筑设计、空气动力学、天气预测等领域。
在建筑设计中,流体力学可以帮助工程师设计风洞,来模拟建筑物在风力环境下的变形和破坏情况。
在空气动力学中,流体力学研究了各种飞行器的气动力学特性,为航空航天工程提供了重要理论依据。
在天气预测中,研究气候形成和变化的流体力学理论可以帮助科学家更好地理解和预测天气变化。
尽管流体力学已经取得了许多成果,但仍然存在一些挑战和问题需要解决。
例如,在多相流体力学中,不同物质之间的相互作用和相互作用对流体的行为产生了复杂的影响。
此外,非牛顿流体的研究也是一个具有挑战性的领域,因为它们的黏度随着应变速率的变化而变化。
还有,喷流和射流的研究需要深入探索,因为它们在工业和航空领域有着广泛的应用。
总的来说,流体力学是一个重要且活跃的研究领域,它对于物理学、应用数学和工程学都具有重要影响。
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。
流体力学知识点
流体力学知识点
流体力学(Fluid mechanics)是研究在不压缩前提下运动的流体(包括气体和液体)运动规律及其在实际问题中的应用的科学。
下面是一些流体力学的知识点:
1. 流体概念:流体是指那些具有自由形态的物质,包括液体和气体。
与之相对的是固体,它们的形状和容积是固定的。
2. 流量和流速:流量是指在单位时间内流体穿过某一截面积的体积,通常用Q表示。
流速是流体穿过单位截面的速度,通常用v表示。
3. 黏性:黏性是流体抵抗形变的能力,也就是流体对于剪切力的反应。
黏性可以影响流体的流动行为,如引起粘滞力、涡旋等。
4. 涡旋和湍流:涡旋是流体中的一种自旋结构,能够影响周围流体的运动。
当流速足够高或管道过窄时,涡旋可以导致湍流,这对于流体的传输和控制有重要的影响。
5. 流体静力学:流体静力学是研究静止流体的行为和力学性质的学科,例如容器中的压强、静水压、浮力,以及流体静态的稳定性和压强分布等。
6. 流体动力学:流体动力学是研究流体在运动状态下行为和性质的学科。
它主要研究流体的动量、能量、质量守恒,并探讨流体在各种条件下的运动规律。
以上是一些流体力学的基本知识点,涵盖了流体特性、流动规律、流体静力学和流体动力学等方面。
流体力学在许多领域有广泛的应用,如工程、航天、海洋、气象等,都离不开对流体物理规律的深入理解和应用。
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。
流体力学知识点
流体力学知识点流体力学是研究流体(包括液体和气体)的运动规律以及流体与固体之间相互作用的学科。
它在许多领域都有着广泛的应用,如航空航天、水利工程、化工、生物医学等。
下面我们来一起了解一些流体力学的重要知识点。
一、流体的性质流体具有易流动性,即它们在微小的切应力作用下就会发生连续的变形。
流体的密度和黏度是两个重要的物理性质。
密度是指单位体积流体的质量。
对于均质流体,密度是一个常数;对于非均质流体,密度会随位置而变化。
例如,空气在不同高度的密度不同。
黏度则反映了流体内部的内摩擦力。
黏度大的流体,如蜂蜜,流动起来比较困难;而黏度小的流体,如水,流动相对容易。
二、流体静力学流体静力学主要研究静止流体的压力分布规律。
帕斯卡定律指出,在密闭容器内,施加于静止液体上的压力将以等值传递到液体各点。
这在液压系统中有着重要的应用。
另一个重要的概念是浮力。
当物体浸没在流体中时,它受到的浮力等于排开流体的重量。
这就是阿基米德原理。
例如,船舶能够漂浮在水面上,就是因为受到的浮力等于其自身的重量。
三、流体运动学流体运动学关注流体的运动方式和描述方法。
流线是用来描述流体流动的重要概念。
流线是在某一瞬时,在流场中画出的一条空间曲线,在该曲线上,流体质点的速度方向与曲线相切。
流量是指单位时间内通过某一截面的流体体积或质量。
四、流体动力学流体动力学研究流体运动与受力之间的关系。
伯努利方程是流体动力学中的一个关键方程,它表明在理想流体的稳定流动中,沿着一条流线,总水头(位置水头、压力水头和速度水头之和)保持不变。
例如,在水平管道中,流速大的地方压力小,流速小的地方压力大。
这可以解释为什么飞机机翼上方的流速快、压力低,从而产生升力。
五、黏性流体的流动实际流体都具有黏性。
在黏性流体的流动中,会产生内摩擦力,导致能量损失。
层流和湍流是两种常见的流动状态。
层流时,流体的质点作有规则的平行运动,各层之间互不干扰;而湍流时,流体的质点作不规则的随机运动。
流体力学知识点总结
流体力学知识点总结流体力学是一门研究流体(包括液体和气体)的运动规律以及流体与固体之间相互作用的学科。
它在许多领域都有着广泛的应用,如航空航天、水利工程、能源开发、生物医学等。
下面将对流体力学的一些重要知识点进行总结。
一、流体的物理性质1、密度和比容密度是指单位体积流体的质量,用ρ 表示。
比容则是单位质量流体所占的体积,是密度的倒数,用ν 表示。
2、压缩性和膨胀性压缩性是指流体在压力作用下体积缩小的性质,通常用体积压缩系数β 来表示。
膨胀性是指流体在温度升高时体积增大的性质,用体积膨胀系数α 来表示。
液体的压缩性和膨胀性通常较小,可视为不可压缩和不可膨胀流体;而气体的压缩性和膨胀性较为显著。
3、粘性粘性是流体内部产生内摩擦力以阻碍流体相对运动的性质。
粘性的大小用动力粘度μ 或运动粘度ν 来表示。
牛顿内摩擦定律指出,相邻两层流体之间的切应力与速度梯度成正比。
4、表面张力液体表面由于分子引力不均衡而产生的沿表面切线方向的拉力称为表面张力。
表面张力会使液体表面有收缩的趋势,在一些涉及小尺度流动的问题中需要考虑。
二、流体静力学1、静压强及其特性静止流体中任一点的压强大小与作用面的方位无关,只与该点的位置有关,即静压强各向同性。
2、欧拉平衡方程在静止流体中,单位质量流体所受的质量力和表面力平衡,由此可以导出欧拉平衡方程。
3、重力作用下的静压强分布在重力作用下,静止液体中的压强随深度呈线性增加,其计算公式为 p = p0 +ρgh,其中 p0 为液面压强,h 为深度。
4、压力的表示方法绝对压强是以绝对真空为基准计量的压强;相对压强是以当地大气压为基准计量的压强。
真空度则是当绝对压强小于大气压时,相对压强为负值,其绝对值称为真空度。
5、作用在平面上的静水总压力对于垂直放置的平面,静水总压力的大小等于受压面面积与形心处压强的乘积,其作用点位于受压面的形心之下。
6、作用在曲面上的静水总压力将曲面所受静水总压力分解为水平方向和垂直方向的分力进行计算。
流体力学总结
1, 迹线------某一流体质点在空间运动时, 不同时刻流经的点组成的连线。
2, 切应力-------由于液体质点的相对运动, 产生一种内摩擦力抵抗这种运动, 而此力与作用面平行, 称切应力。
3, 理想流体------把流体看作绝对不可压缩、不能膨胀、无粘滞性、无表面张力的连续介质, 称为理想流体。
4, 流线------某一瞬时在流场中绘出的一条曲线, 该曲线上的所有各点的速度向量都与曲线相切。
5, 流函数------二维流动中, 由连续性方程导出、其值沿流线保持不变的标量函数。
6, 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, 该函数称为势函数。
7, 连续介质------认为真实流体所占有的空间可以近似的看做由“流体质点”连续地、无空隙地充满着的, 称为连续介质。
8, 粘性流体------实际流体都是粘性流体。
粘性指流体质点间由于相对运动而产生的阻碍相对运动的性质。
有势流------液体流动时每个液体质点都存在速度势函数的流动称为势流, 不存在绕自身轴的旋转运动。
, 10, 涡旋强度------指微小涡束的涡旋通量( )。
: 横断面积; : 旋转角速度。
11, 流管------指流面中所包含的流体。
流面: 在流场中作一空间曲线(非流线), 过曲线上各点作流线所形成的面。
, 12, 激波------在气体、液体和固体介质中, 应力、密度和温度等物理量在波阵面上发生突跃变化的压缩波。
二, 问答1, 速度势函数具有什么性质?答: 速度势函数具有下列性质:(1)速度势函数可允许相差一任意常数, 而不影响流体的运动;(2)φ(x, y )=常数时是等势线, 它的法线方向和速度矢量的方向重合;(3)沿曲线M 0M 的速度环量等于M 点上φ值和M 0点上φ值之差;⎰-=+=ΓM M M M vdy udx 0)()(0ϕϕ(4)若考虑的是单连通区域, 则由于封闭回线的速度环量因此速度势函数将是单值函数;若考虑的是双连通区域, 则速度环量Γ可以不等于零, 因此φ可以是多值函数, 它们的关系是 其中, k1是封闭回线的圈数。
流体力学概念总结
第一章绪论1.工程流体力学的研究对象:工程流体力学以流体(包括液体和气体)为研究对象,研究流体宏观的平衡和运动的规律,流体与固体壁面之间的相互作用规律,以及这些规律在工程实际中的应用。
第二章流体的主要物理性质1.★流体的概念:凡是没有固定的形状,易于流动的物质就叫流体。
2.★流体质点:包含有大量流体分子,并能保持其宏观力学性能的微小单元体。
3.★连续介质的概念:在流体力学中,把流体质点作为最小的研究对象,从而把流体看成是:1)由无数连续分布、彼此无间隙地;2)占有整个流体空间的流体质点所组成的介质。
4.密度:单位体积的流体所具有的质量称为密度,以ρ表示。
5.重度:单位体积的流体所受的重力称为重度,以γ表示。
6.比体积:密度的倒数称为比体积,以υ表示。
它表示单位质量流体所占有的体积。
7.流体的相对密度:是指流体的重度与标准大气压下4℃纯水的重度的比值,用d表示。
8.★流体的热膨胀性:在一定压强下,流体体积随温度升高而增大的性质称为流体的热膨胀性。
9.★流体的压缩性:在一定温度下,流体体积随压强升高而减少的性质称为流体的压缩性。
10.可压缩流体:ρ随T 和p变化量很大,不可视为常量。
11.不可压缩流体:ρ随T 和p变化量很小,可视为常量。
12.★流体的粘性:流体流动时,在流体内部产生阻碍运动的摩擦力的性质叫流体的粘性。
13.牛顿内摩擦定律:牛顿经实验研究发现,流体运动产生的内摩擦力与沿接触面法线方向的速度变化(即速度梯度)成正比,与接触面的面积成正比,与流体的物理性质有关,而与接触面上的压强无关。
这个关系式称为牛顿内摩擦定律。
14.非牛顿流体:通常把满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体,此时不随dυ/d n而变化,否则称为非牛顿流体。
15.动力粘度μ:动力粘度表示单位速度梯度下流体内摩擦应力的大小,它直接反映了流体粘性的大小。
16.运动粘度ν:在流体力学中,动力粘度与流体密度的比值称为运动粘度,以ν表示。
流体力学的基本概念和原理
流体力学的基本概念和原理流体力学是物理学中研究流体运动以及其力学性质的学科。
在工程学、地球科学和生物学等领域中都有广泛的应用。
本文将介绍流体力学的基本概念和原理。
一、流体的定义和性质流体是指能够流动的物质,包括液体和气体。
相比固体,流体的特点是没有一定的形状和体积,能够适应所处容器的形状和体积。
流体的性质包括密度、压力、粘性等。
1. 密度:流体的密度定义为单位体积内的质量,通常用符号ρ表示。
密度越大,单位体积内的质量越多,流体的惯性越大。
2. 压力:流体由于自身重力和外界作用力而产生的分子间压力,即压强。
单位面积的压力常用符号p表示。
3. 粘性:流体的内部存在分子间的相互作用力,这种内部摩擦力使得流体具有黏性,即粘稠度。
二、流体流动的基本特征流体力学研究的核心是流体的运动问题。
流体的流动可以分为稳定流动和非稳定流动两种状态。
1. 稳定流动:当流体在一段时间内保持流速和流向不变时,称为稳定流动。
稳定流动的流速分布是均匀的,流体各处的速度相等。
2. 非稳定流动:当流体的流速和流向随时间变化时,称为非稳定流动。
非稳定流动的流速分布不均匀,流体各处的速度不等。
三、流体运动的描述为了更准确地描述流体的运动,流体力学引入了速度场和流线两个概念。
1. 速度场:速度场是指在流体中任意一点上的瞬时速度。
它可以用速度向量来表示,速度向量的大小表示速度的大小,方向表示速度的方向。
2. 流线:流线是指沿着流体的运动方向而形成的曲线。
流线上的任意一点的速度矢量和流线切线方向相同。
流线的密度越大,流体的速度越大。
四、流体运动的基本原理流体力学的研究依赖于一些基本原理,其中包括连续性方程、动量方程和能量方程。
1. 连续性方程:连续性方程表明流体在任意两个相邻截面上的质量流量相等。
它可以通过质量守恒定律推导得到。
2. 动量方程:动量方程用于描述流体中的力学行为。
根据牛顿第二定律,流体中单位体积的动量随时间的变化率等于由外力和压力产生的合力。
流体力学知识点总结
流体力学知识点总结x一、流体力学基本概念1、流体:指气体和液体,其中气体又称气态物质,液体又称液态物质,也指过渡态的固、液、气。
2、流体静力学:指研究流体在外力作用下的静态特性、压强及重力场等的一般理论。
3、流体动力学:指研究复杂流动现象的动态特性,如流速、湍流及涡流等。
4、流体性质:指流体具有的物理性质,如密度、粘度、比容、表面张力和热特性等。
二、基本假定1、流体的原子间的相互作用是可以忽略的,可以认为是稀薄的。
2、可以假设流体每@点的性质是一致的,允许有速度和温度的变化,其变化有连续性。
3、流体的流动受力不受力,受力的变化很小。
4、流体流动的程度比凝固物体的几何比例大,可以忽略凝固物体对流体流动的影响。
三、流体力学基本概念1、流体质量流率:是流体中的所有物质在某一时刻的移动量,单位为千克/秒(千克/秒)。
2、流体动量流率:是流体中所有物质在某一时刻的动量的移动量,单位是千克·米/秒(千克·米/秒)。
3、流体的动量守恒:流体系统中的动量移动量不变,即:动量进入系统等于动量离开系统。
4、流体的动量定理:假定流体的粘度是恒定的,在流体力学中,运动的流体的动量守恒定理如下:5、流体的能量守恒:流体系统中的能量移动量不变,即:能量的一部分进入系统、离开系统或转移到其他系统中等于能量的一部分离开系统或转移到系统中。
6、绝对动量守恒:在不考虑粘度、流体的办法、温度及热量的变化的情况下,流体系统的绝对动量总量不变。
四、流体力学基本公式1、流体的动量定理:即Bernoulli定理,它用来描述非稳定流动中的动量转换,其形式为:p+ρv2∕2+ρgz=P+ρV+2;2、流体的能量定理:即费休定理,它用来描述流体中的施加动能和升能变化,其形式为:p+ρv2∕2+ρgz=P+ρV∕2+ρgz;3、流体力学定理:即拉格朗日定理,它用来描述流体的流动变化,其形式为:p+ρv2∕2+ρgz=p0+ρv02∕2+ρgz0;4、流体的动量方程:用来描述流体的动量变化,其形式为:(ρv)t+·ρvv=p+·μv+ρf。
流体力学知识点总结
流体力学知识点总结流体力学是一门研究流体(包括液体和气体)运动规律以及流体与固体之间相互作用的学科。
它在工程、物理、化学、生物等多个领域都有着广泛的应用。
以下是对流体力学一些重要知识点的总结。
一、流体的物理性质1、密度流体的密度是指单位体积流体的质量。
对于液体,其密度通常较为稳定;而气体的密度则会随着压力和温度的变化而显著改变。
2、黏性黏性是流体内部阻碍其相对流动的一种特性。
黏性的大小用黏度来衡量。
牛顿流体遵循牛顿黏性定律,其黏度为常数;非牛顿流体的黏度则随流动条件而变化。
3、压缩性压缩性表示流体在压力作用下体积缩小的性质。
液体的压缩性通常很小,在大多数情况下可以忽略不计;气体的压缩性则较为显著。
二、流体静力学1、压力压力是指流体作用于单位面积上的力。
在静止流体中,压力的大小只与深度和流体的密度有关,遵循静压力基本方程。
2、帕斯卡定律加在密闭液体任一部分的压强,必然按其原来的大小,由液体向各个方向传递。
3、浮力物体在流体中受到的浮力等于排开流体的重量。
三、流体运动学1、流线与迹线流线是在某一瞬时,流场中一系列假想的曲线,曲线上每一点的切线方向都与该点的流速方向相同。
迹线则是某一流体质点在一段时间内运动的轨迹。
2、流量与流速流量是单位时间内通过某一截面的流体体积,流速是流体在单位时间内通过的距离。
四、流体动力学1、连续性方程连续性方程表明,在定常流动中,通过流管各截面的质量流量相等。
2、伯努利方程伯努利方程描述了理想流体在沿流线运动时,压力、速度和高度之间的关系。
其表达式为:\\frac{p}{\rho} +\frac{1}{2}v^2 + gh =\text{常数}\其中,\(p\)为压力,\(\rho\)为流体密度,\(v\)为流速,\(g\)为重力加速度,\(h\)为高度。
3、动量方程动量方程用于研究流体与固体之间的相互作用力。
五、黏性流体的流动1、层流与湍流层流是一种流体质点作有规则、分层的流动;湍流则是流体质点的运动杂乱无章。
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第一章绪论1.工程流体力学的研究对象:工程流体力学以流体(包括液体和气体)为研究对象,研究流体宏观的平衡和运动的规律,流体与固体壁面之间的相互作用规律,以及这些规律在工程实际中的应用。
第二章流体的主要物理性质1.★流体的概念:凡是没有固定的形状,易于流动的物质就叫流体。
2.★流体质点:包含有大量流体分子,并能保持其宏观力学性能的微小单元体。
3.★连续介质的概念:在流体力学中,把流体质点作为最小的研究对象,从而把流体看成是:1)由无数连续分布、彼此无间隙地;2)占有整个流体空间的流体质点所组成的介质。
4.密度:单位体积的流体所具有的质量称为密度,以ρ表示。
5.重度:单位体积的流体所受的重力称为重度,以γ表示。
6.比体积:密度的倒数称为比体积,以υ表示。
它表示单位质量流体所占有的体积。
7.流体的相对密度:是指流体的重度与标准大气压下4℃纯水的重度的比值,用d表示。
8.★流体的热膨胀性:在一定压强下,流体体积随温度升高而增大的性质称为流体的热膨胀性。
9.★流体的压缩性:在一定温度下,流体体积随压强升高而减少的性质称为流体的压缩性。
10.可压缩流体:ρ随T 和p变化量很大,不可视为常量。
11.不可压缩流体:ρ随T 和p变化量很小,可视为常量。
12.★流体的粘性:流体流动时,在流体内部产生阻碍运动的摩擦力的性质叫流体的粘性。
13.牛顿内摩擦定律:牛顿经实验研究发现,流体运动产生的内摩擦力与沿接触面法线方向的速度变化(即速度梯度)成正比,与接触面的面积成正比,与流体的物理性质有关,而与接触面上的压强无关。
这个关系式称为牛顿内摩擦定律。
14.非牛顿流体:通常把满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体,此时不随dυ/d n而变化,否则称为非牛顿流体。
15.动力粘度μ:动力粘度表示单位速度梯度下流体内摩擦应力的大小,它直接反映了流体粘性的大小。
16.运动粘度ν:在流体力学中,动力粘度与流体密度的比值称为运动粘度,以ν表示。
17.实际流体:具有粘性的流体叫实际流体(也叫粘性流体),18.理想流体:就是假想的没有粘性(μ= 0)的流体第三章流体静力学1.★流体的平衡:(或者说静止)是指流体宏观质点之间没有相对运动,达到了相对的平衡。
2.★绝对静止:流体对地球无相对运动,也称为重力场中的流体平衡。
3.★相对平衡:流体整体对地球有相对运动,但流体对运动容器无相对运动,流体质点之间也无相对运动,这种静止或叫流体的相对静止★:体积力:作用于流体的每一个流体质点上,其大小与流体所具有的质量成正比的力。
在均质流体中,质量力与受作用流体的体积成正比,因此又叫。
4.★表面力:表面力是作用于被研究流体的外表面上,其大小与表面积成正比的力。
5.★压强:在静止或相对静止的流体中,单位面积上的内法向表面力称为压强。
6.等压面:在静止流体中,由压强相等的点所组成的面。
7.★位置水头(位置高度):流体质点距某一水平基准面的高度。
8.压强水头(压强高度):由流体静力学基本方程中的p/(ρg)得到的液柱高度。
9.★静力水头:位置水头z和压强水头p/(ρg)之和。
10.压强势能:流体静力学基本方程中的p/ρ项为单位质量流体的压强势能。
11.★淹深:自由液面下的深度。
12.大气压强(p a):由地球表面上的大气层产生的压强。
13.国际标准大气压强(p atm):将地球平均纬度(北纬45º),海平面z=0处,温度为15ºC时的压强平均值。
定义为国际标准大气压强。
且p atm=101325Pa 。
14.流体静压强的表示方法:1)表压强:表压强是以大气压强为基准算起的压强,以pb表示。
2)绝对压强:以绝对真空为基准算起的压强叫绝对压强,以pj表示。
15.真空度:低于大气压强,负的表压强称为真空度,以pz表示。
16.面积矩:为平面A绕通过o点的ox轴的面积矩。
17.压力中心:总压力的作用点。
18.★压力体:是所研究的曲面与通过曲面周界的垂直面和液体自由表面或其延伸面所围成的封闭空间。
流体运动学基础1.★流场:运动流体所充满的空间称为流场。
2.拉格朗日坐标:在某一初始时刻t0 ,以不同的一组数(a,b,c)来标记不同的流体质点,这组数(a,b,c)就叫拉格朗日变数。
或称为拉格朗日坐标。
3.欧拉法:以数学场论为基础,着眼于任何时刻物理量在场上的分布规律的流体运动描述方法。
4.★欧拉坐标(欧拉变数):欧拉法中用来表达流场中流体运动规律的质点空间坐标(x,y,z)与时间t变量称为欧拉坐标或欧拉变数。
5.★控制体:流场中用来观察流体运动的固定空间区域。
6.控制面:控制体的表面。
7.★定常流动:若流场中流体的运动参数(速度、加速度、压强、密度、温度、动能、动量等)不随时间而变化,而仅是位置坐标的函数,则称这种流动为定常流动或恒定流动。
8.★非定常流动:若流场中流体的运动参数不仅是位置坐标的函数,而且随时间变化,则称这种流动为非定常流动或非恒定流动。
9.★均匀流动:若流场中流体的运动参数既不随时间变化,也不随空间位置而变化,则称这种流动为均匀流动。
10.一维流动:流场中流体的运动参数仅是一个坐标的函数。
11.二维流动:流场中流体的运动参数是两个坐标的函数。
12.三维流动:流场中流体的运动参数依赖于三个坐标时的流动。
13.★迹线:流场中流体质点的运动轨迹称为迹线。
14.★流线:流线是流场中的瞬时光滑曲线,在曲线上流体质点的速度方向与各该点的切线方向重合。
15.驻点:速度为0的点;16.奇点:速度为无穷大的点(源和汇);流线相切的点。
17.★流管:在流场中任取一不是流线的封闭曲线L,过曲线上的每一点作流线,这些流线所组成的管状表面称为流管。
18.★流束:流管内部的全部流体称为流束。
19.★总流:如果封闭曲线取在管道内部周线上,则流束就是充满管道内部的全部流体,这种情况通常称为总流。
20.微小流束:封闭曲线极限近于一条流线的流束21.★过流断面:流束中处处与速度方向相垂直的横截面称为该流束的过★流断面。
22.★流量:单位时间内通过某一过流断面的流体量称为流量。
23.体积流量:单位时间内通过某一过流断面的流体体积称为体积流量,以q v表示24.质量流量:单位时间内通过某一过流断面的流体质量称为称为质量流量,以qm表示。
25.★平均流速:常把通过某一过流断面的流量q v与该过流断面面积A相除,得到一个均匀分布的速度 。
26.层流(滞流):不同径向位置的流体微团各以确定的速度沿轴向分层运动,层间流体互不掺混。
27.湍流(湍流):各层流体相互掺混,流体流经空间固定点的速度随时间不规则地变化,流体微团以较高的频率发生各个方向的脉动28.黏性:在运动的状态下,流体所产生的抵抗剪切变形的性质29.分子不规则热运动:相邻两层流体动量不同30.分子动量传递:相邻两流体层具有相互作用31.剪切力:内摩擦力是流体内部相邻两流体层的相互作用力,称为剪切力;32.剪切应力:单位面积上所受到的剪力称为剪切应力33.无滑移:紧贴板表面的流体与板表面之间不发生相对位移,称为无滑移34.流体的黏度:作用于单位面积上的力正比于在距离y内流体速度的减少值,此比例系数μ称为流体的黏度。
35.边界层:存在速度梯度的区域即为边界层(影响仅限于壁面附近的薄层,即边界层,离开表面较远的区域,则可视为理想流体。
)36.边界层:当实际流体沿固体壁面流动时,紧贴壁面处存在非常薄的一层区域37.边界层厚度:流体速度达到来流速度99%时的流体层厚度38.形体阻力:物体前后压强差引起的阻力流体动力学基础1.★缓变流动:流线间夹角很小,流线曲率很小,即流线几乎是一些平行直线的流动。
2.★缓变过流断面:如果在流束的某一过流断面上的流动为缓变流动,则称此断面为缓变过流断面3.流体的动量定理可以表述为:系统的动量对于时间的变化率等于作用在系统上的外力和4.流体速度:由牵连速度uc=ωr和相对速度ur组成V=uc+ ur5.动压:总压与静压之差,运动流体密度和速度平方积之半6.静压:运动流体的当地压强。
7.总压:气流中静压与动压之和第七章流体在管路中的流动1.层流:流体中液体质点彼此互不混杂,质点运动轨迹呈有条不紊的线状形态的流动。
2.湍流:流体中任意一点的物理量均有快速的大幅度起伏,并随时间和空间位置而变化,各层流体间有强烈混合。
3.上下临界流速:流动型态转变时,水流的断面平均流速称为临界流速,把从层流转变为紊流时的叫上临界流速,而把紊流转变为层流时的叫下临界流速。
4.水力半径:过水断面面积与湿周的比值。
5.雷诺数:在流体运动中惯性力对黏滞力比值的无量纲数Re=UL/ν 。
其中U为速度特征尺度,L为长度特征尺度,ν为运动学黏性系数。
6.能头损失:如果管道内的水是流动的,必定有一部分能量转化为热能而“消灭”,也就是丢失了一部分水压(或称扬程),这是客观事物的反映,是水流运动的必然规律。
通常我们将这种能量转变的现象,称之为能量损失(或称水力损失,水头损失)。
它以米为计算单位。
7.沿程阻力:流体在均匀流段上产生的流动阻力,也称为摩擦阻力8.局部阻力:由于流体速度或方向的变化,导致流体剧烈冲击,由于涡流和速度重新分布而产生的阻力。
9.时均速度:如取时间间隔T,瞬时速度在T时间内的平均值称为时间平均速度,简称时均速度。
10.水力光滑管:就是不考虑沿程损失的管道里面的水流为均匀流。
11.水力粗糙管:12. 水力光滑流动:当粘性底层的厚度S 大于管壁的绝对粗糙度动.管壁的凹凸不平部分完全被粘性底层所覆盖,湍流核心区与凸起部分不接触,流动不受管壁粗糙度的影响,因而流动的能量损失也不受管壁粗糙度的影响,这时的管道称为水力光滑管,这种流动称为水力光滑流动。
13. 水力粗糙流动:当粘性底层的厚度小于管壁的绝对粗糙度面时,管壁的凹凸不平部分完全暴露在粘性底层之外,湍流核心区与凸起部分相接触,流体冲击在凸起部分,不断产生新的旋涡,加剧紊乱程度,增大能量损失,流动受管壁粗糙度的影响,这时的管道称为水力粗糙管,这种流动称为水力粗糙的流动。
14. 水力长管:管路中流体流动的局部能量损失与速度损失之和与沿程能量损失相比所占比例很小(一般小于沿程损失的5%~10%),常常不计局部损失和速度水头,这样的管路称为水力长管。
15. 水力短管:在总水头损失中,局部损失与速度水头之和以及沿程损失均占相当的比例,都不能忽略,这种管路称为水力短管。
16. 临界雷诺数:由层流转变为湍流时的雷诺数称临界雷诺数,一般用 表示。
17. 混合长度:流体质点横向掺混过程中,存在与气体分子自由行程相当的行程l ,而不与其它质点相碰撞,l 称为混合长度。
第八章 孔口出流1. 孔口出流:流体流经孔口的流动现象。
2. ★薄壁孔口:如果液体具有一定的流速,能形成射流,且孔口具有尖锐的边缘,此时边缘厚度的变化对于液体出流不产生影响,出流水股表面与孔壁可视为环线接触,这种孔口称为薄壁孔口3. ★厚壁孔口:如果液体具有一定的速度,能形成射流,此时虽然孔口也具有尖锐的边缘,射流亦可以形成收缩断面,但由于孔壁较厚,壁厚对射流影响显著,射流收缩后又扩散而附壁,这种孔口称为厚壁孔口或长孔口,有时也称为管嘴4. ★流速系数C v :流速系数物理意义:实际流速与理想流速之比5. ★流量系数 Cd = CcCv 流量系数的物理意义就是实际流量与理论流量之比6. ★阻力系数:按某一特征面积计算的单位面积的阻力与单位体积来流动能的无因次比值。