(完整版)流体力学知识点总结汇总

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(完整版)流体力学重点概念总结

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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。

流体力学知识点大全

流体力学知识点大全

流体力学知识点大全流体力学是研究流体运动规律的一门学科,涉及流体的力学性质、流体力学方程、流体的温度、压力、速度分布等等。

以下是流体力学的一些主要知识点:1.流体的性质和分类:流体包括液体和气体两种状态,液体具有固定体积,气体具有可压缩性。

液体和气体都具有易于流动的特点。

2.流体力学基本方程:流体力学基本方程包括质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程。

质量守恒方程描述了流体质量的守恒,动量守恒方程描述了流体动量的守恒,能量守恒方程描述了流体能量的守恒。

3.流体的运动描述:流体的运动可以通过速度场描述,速度场是空间中每一点上的速度矢量的函数。

速度矢量的大小和方向决定了流体中每一点的速度和运动方向。

4. 流体静力学:流体静力学研究的是处于静止状态的流体,通过压力分布可以确定流体的力学性质。

压力是流体作用在单位面积上的力,根据Pascal定律,压力在流体中均匀传播。

5.流体动力学:流体动力学研究的是流体的运动,通过速度场和压力分布可以确定流体的速度和运动方向。

流体动力学包括流体的运动方程、速度场描述和流动量的计算等。

6.流体的定常流和非定常流:流体的定常流指的是流体的运动状态随时间不变,速度场和压力分布在任意时刻均保持不变。

而非定常流则是指流体的运动状态随时间变化,速度场和压力分布在不同的时刻会有所改变。

7.流体的层流和湍流:流体的层流是指在流体中存在着明确的层次结构,流体颗粒沿着规则的路径流动。

而湍流则是指流体中存在着随机不规则的流动,流体颗粒方向和速度难以预测。

8.流体的黏性:流体的黏性是指流体内部存在摩擦力,影响流体的流动性质。

流体的黏度越大,流体粘性越大,流动越缓慢。

黏性对于流体的层流和湍流特性有重要影响。

9.流体的雷诺数:雷诺数是用于描述流体运动是否属于层流还是湍流的参数。

当雷诺数小于临界值时,流体运动属于层流;当雷诺数大于临界值时,流体运动为湍流。

10.流体的边界层:边界层是指在流体靠近固体表面的地方,速度和压力的变化比较大的区域。

(完整版)流体力学知识点总结汇总

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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。

流体知识点总结

流体知识点总结

流体知识点总结一、流体的基本性质1. 流体的定义和分类流体是指物质的一种状态,不固定的形状和体积,能够流动。

根据流体的粘性和压缩性,流体可分为理想流体和真实流体两大类。

理想流体是一种没有黏性和压缩性的流体,其运动规律可以用欧拉方程描述,而真实流体具有一定的粘性和压缩性,其运动规律则需用纳维-斯托克斯方程描述。

2. 流体的密度和压强流体的密度是指单位体积内的质量,通常用ρ表示。

流体的压强是指单位面积上的力,通常用p表示。

密度和压强是描述流体基本性质的重要参数,它们与流体的运动和压力有着密切的关系。

3. 流体的黏性和运动流体的黏性是指其内部分子间存在的摩擦力,使得流体在运动时具有阻力。

黏性是影响流体流动的一个重要因素,它使得流体在流动时会出现一些特有的现象,如粘滞流动、湍流等。

流体的运动规律受到黏性的影响,需要用纳维-斯托克斯方程来描述。

二、流体静力学1. 流场及其描述流场是指流体中任意空间中各点速度和密度的分布状态,可以分为定常流场和非定常流场。

描述流场的方法通常有拉格朗日描述和欧拉描述两种。

2. 流体的静力学平衡流体的静力学平衡是指在无外力作用时,流体处于静止状态的平衡规律。

根据流体受力的性质,静力学平衡可以分为流体的静平衡、压强平衡和重力平衡。

3. 流场的描述方法欧拉描述和拉格朗日描述是流体静力学研究的两种基本方法。

欧拉描述是以空间任意一点作为参照系来描述流体状态和运动规律,而拉格朗日描述则是以流体质点为参照系来描述流体运动。

三、流体动力学1. 流体的运动规律根据流体的运动性质,流体运动可以分为层流和湍流两种。

层流是指流体在运动中,各层流体分层并按某种规律运动的现象,而湍流则指流体在运动中乱七八糟、无规律的运动现象。

2. 流体的动能和动量流体的动能是指流体由于运动而具有的能量,通常用K表示,而流体的动量则是指流体在运动中具有的动能量,通常用L表示。

动能和动量是描述流体动力学运动规律的关键参数,与流体的流速、流量、压力等有着密切的关系。

(完整版)流体力学

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(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)。

工程流体力学知识点总结

工程流体力学知识点总结

工程流体力学知识点总结一、工程流体力学的内容1.流体力学的基本概念工程流体力学是一门重要的工程学科,它是研究运动的流体分布特性、流动过程的动力学特征、流体受力的控制机理以及提供理论支持的工程应用理论。

它综合了物理学、数学、材料学和力学等知识,它包括流体动力学、传热传质、流体力学和流体机械等方面的研究内容。

2.流体动力学流体动力学是流体运动的力学理论,它研究的是流体中的物理量,如流速、压力、密度等的变化和流体运动的规律。

它是流体物理学的基本内容,是工程流体力学的基础理论。

它的研究内容主要包括流体的静力学、流体的流变力学、流体的流动特性、流体的热力学性质、流体的动力学和流体的流动特性等。

3.传热传质传热传质是研究流体在传热和传质的过程中热量和物质的传递机理的一门学科。

它包括流体的热传导、热对流和热辐射、物质的传质、物质输运等方面的内容。

4.流体力学流体力学是一门综合学科,是研究流体的能量、动量和位置变化的动力学特性及其应用的学科。

流体力学研究的内容包括流体的流量和压力、流体的质量和动量、流体的流速、流体的流动特性等。

它主要研究的是流体受力的特性和运动特性,是工程流体力学中最重要的学科之一。

5.流体机械的理论流体机械是研究利用流体动力驱动转子的机械装置的科学,包括机械装置的流体的传动特性、涡轮机械和泵的流量控制、流体中的变频调速以及比热容与流场等。

它是工程流体力学中的重要内容,也是工程设计的重要基础。

二、工程流体力学的应用工程流体力学的基本理论可以应用于各种工程中,如机械制造、空气动力学、海洋技术、热能技术、新能源技术、能源储存和节能技术、化工反应技术等。

它在社会经济建设中发挥着重要作用,可以为社会生产提供良好的环境保护技术手段,也可以为工程设计和技术开发提供依据。

流体力学知识点总结

流体力学知识点总结

流体力学知识点总结
第一章
1.流体粘性的形成因素:
一是流体分子间的引力在流体微团相对运动时形成的粘性,二是流体分子的热运动在不同流速流层间的动量交换所形成的粘性。

形成气体粘性主要因素是分子的热运动。

形成液体粘性的主要因素是分子间的引力。

2.流体的压缩性和膨胀性:
流体在一定温度下,压强增高,体积缩小;在一定压强下,温度升高,体积膨胀,这是所有流体的共同属性。

3.表面力:
流体分离体以外的物体作用在分离体上的表面力。

在分离体表面的点b取一微小面积δA,作用在它上面的表面力为δF。

一般情况下可将δF分解为沿外法线方向n的δF n和沿切线方向t的δF t。

以δA除δF,并令δA→0而取极限,可得作用在点b的表面应力:
P n=lim
δA→0δF
δA
=dF
dA
4.连续介质模型:
把流体视为由无数连续分布的流体微团组成的连续介质,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。

1.毛细现象:。

流体流动知识点总结归纳

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。

流体入门知识点总结图解

流体入门知识点总结图解

流体入门知识点总结图解一、流体的基本概念1. 流体概念流体是一种物质的状态,是指在外力作用下能够流动的物质,包括液体和气体。

流体具有流动性、变形性和粘性。

2. 流体性质密度:流体的质量与单位体积的比值。

比重:流体的密度与水的密度的比值。

粘度:流体的内部阻力,决定了流体的黏稠度。

3. 流体静力学基本假设(1)流体是连续的。

(2)流体是不可压缩的。

(3)流体是静止的或者静止状态的流体。

二、流体静力学1. 压力(1)压力的定义:单位面积上的力。

(2)压强:单位面积上的压力。

(3)流体的压力:液体或气体内各点的压力都相等,且在不同深度的液体中,压力与深度成正比。

2. 压力的传递液体传压:液体内各点的压力是平行的,且在各点的压力相等。

气体传压:气体内各点的压力也是平行的,但是气体的密度非常的小,所以气体的传压效应并不显著。

3. 浮力物体在液体中浸没时,液体对物体产生的向上的浮力。

浮力的大小与物体的体积成正比。

三、流体动力学1. 流体的动力学特性流体力学包括了流体的流动、旋转、涡动和湍流等特性。

2. 流体流动的分类(1)按流动程度分类:层流流动和湍流流动。

(2)按流动速度分类:亚临界流动、临界流动和超临界流动。

(3)按流动方向分类:一维流动、二维流动和三维流动。

3. 流速和流量流速:单位时间内流体通过单位横截面积的速度。

流量:单位时间内流体通过横截面的体积。

四、基本流体方程1. 连续性方程连续性方程描述了流体的流动过程中质量的守恒,表现为质量流量的守恒。

\[A_1 v_1 = A_2 v_2\]2. 动量方程动量方程描述了流体在流动过程中的动量守恒。

动量方程可以用来计算流体在流动中所受的压力和阻力。

\[F = \frac{{\Delta p}}{{\Delta t}}\]3. 质能方程质能方程描述了流体在流动过程中的能量守恒。

质能方程可以用来计算流体内能和外力对流体的功率变化。

五、流体流动的控制方程1. 泊松方程泊松方程描述了流体的流动与液体的静力平衡。

流体力学知识点经典总结

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。

流体力学知识点总结

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。

流体力学水力学知识点总结

流体力学水力学知识点总结

流体力学水力学知识点总结一、流体力学基础知识1. 流体的定义:流体是一种具有流动性的物质,包括液体和气体。

流体的特点是没有固定的形状,能够顺应容器的形状而流动。

2. 流体的性质:流体具有压力、密度、粘性、浮力等基本性质。

这些性质对于流体的流动行为具有重要的影响。

3. 流体静力学:研究流体静止状态下的力学性质,包括压力分布、压力力和浮力等。

流体静力学奠定了流体力学的基础。

4. 流体动力学:研究流体在外力作用下的运动规律,包括速度场、流线、流量、动压、涡量等。

流体动力学研究的是流体的流动行为及其相关问题。

5. 流动方程:流体力学的基本方程包括连续方程、动量方程和能量方程。

这些方程描述了流体的运动规律,是解决流体力学问题的基础。

6. 流体模型:流体力学的研究对象是真实流体,但通常会采用模型来简化问题。

常见的模型包括理想流体模型、不可压缩流体模型等。

二、水力学基础知识1. 水的性质:水是一种重要的流体介质,具有密度大、粘性小、表面张力大等特点。

这些性质对于水力学问题具有重要影响。

2. 水流运动规律:水力学研究水的流动规律,包括静水压力分布、流速分布、流线形状等。

3. 基本水力学定律:包括质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律。

这些定律是解决水力学问题的基础。

4. 水流的计算方法:水力学中常用的计算方法包括流速计算、水头损失计算、管道流量计算等,这些方法是解决水力学工程问题的重要手段。

5. 水力学工程应用:水力学在工程中具有广泛的应用,包括水利工程、水电站设计、城市供水排水系统等方面。

6. 液体静力学:水力学中涉及了静水压力、浮力、气压等液体静力学问题。

这些问题对水力工程设计和建设具有重要影响。

三、近年来的流体力学与水力学研究进展1. 流固耦合问题:近年来,液固耦合问题成为流体力学与水力学领域的重点研究方向。

在这个方向上的研究主要涉及流固耦合现象的模拟、流固耦合系统的动力学特性等方面。

2. 多相流动问题:多相流动是指不同相的流体在空间和时间上相互混合流动的现象。

流体力学知识重点(全)

流体力学知识重点(全)

流体力学知识点总结流体力学研究流体在外力作用下的宏观运动规律!流体质点:1.流体质点无线尺度,只做平移运动2.流体质点不做随即热运动,只有在外力的作用下作宏观运动;3.将以流体质点为中心的周围临街体积的范围内的流体相关特性统计的平均值作为流体质点的物理属性;流体元:就有线尺度的流体单元,称为流体“质元”,简称流体元。

流体元可看做大量流体质点构成的微小单元。

连续介质假设:假设流体是有连续分布的流体质点组成的介质。

连续性介质模型的内容:根据流体指点概念和连续介质模型,每个流体质点具有确定的宏观物理量,当流体质点位于某空间点时,若将流体质点的物理量,可以建立物理的空间连续分布函数,根据物理学基本定律,可以建立物理量满足的微分方程,用数学连续函数理论求解这些方程,可获得该物理量随空间位置和时间的连续变化规律。

分子的内聚力:当两层液体做相对运动时,两层液体的分子的平均距离加大,分子间的作用力变现为吸引力,这就是分子的内聚力。

液体快速流层通过分子内聚力带动慢流层,漫流层通过分子的内聚力阻滞快流层的运动,表现为内摩擦力。

、流体在固体表面的不滑移条件:分子之间的内聚力将流体粘附在固体表面,随固体一起运动或静止。

牛顿流体:动力粘度为常数的流体称为牛顿流体。

牛顿的粘性定律表明:牛顿流体的粘性切应力与流体的切变率成正比,还表明对一定的流体,作用于流体上的粘性切应力由相邻两层流体之间的速度梯度决定的,而不是由速度决定的:温度对粘度的影响:温度对流体的粘度影响很大。

液体的粘度随温度升高而减小,气体的粘度则相反,随温度的升高而增大。

压强对粘性的影响:压强的变化对粘度几乎没有什么影响,只有发生几百个大气压的变化时,粘度才有明显改变,高压时气体和液体的粘度增大。

毛细现象:玻璃管内的液体在表面张力的作用下液面升高或降低的现象称为毛细现象;描述流体运动的两种方法拉格朗日法:拉格朗日法又称为随体法。

它着眼于流体质点,跟随流体质点一起运动,记录流体质点在运动过程中会各种物理量随所到位置和时间的变化规律,跟中所有质点便可了解整个流体运动的全貌。

流体力学知识点大全

流体力学知识点大全

流体力学-笔记参考书籍:《全美经典-流体动力学》《流体力学》张兆顺、崔桂香《流体力学》吴望一《一维不定常流》《流体力学》课件清华大学王亮主讲目录:第一章绪论第二章流体静力学第三章流体运动的数学模型第四章量纲分析和相似性第五章粘性流体和边界层流动第六章不可压缩势流第七章一维可压缩流动第八章二维可压缩流动气体动力学第九章不可压缩湍流流动第十章高超声速边界层流动第十一章磁流体动力学第十二章非牛顿流体第十三章波动和稳定性第一章绪论1、牛顿流体:剪应力和速度梯度之间的关系式称为牛顿关系式,遵守牛顿关系式的流体是牛顿流体。

2、理想流体:无粘流体,流体切应力为零,并且没有湍流?。

此时,流体内部没有内摩擦,也就没有内耗散和损失。

层流:纯粘性流体,流体分层,流速比较小;湍流:随着流速增加,流线摆动,称过渡流,流速再增加,出现漩涡,混合。

因为流速增加导致层流出现不稳定性。

定常流:在空间的任何点,流动中的速度分量和热力学参量都不随时间改变,3、欧拉描述:空间点的坐标;拉格朗日:质点的坐标;4、流体的粘性引起剪切力,进而导致耗散。

5、无黏流体—无摩擦—流动不分离—无尾迹。

6、流体的特性:连续性、易流动性、压缩性 不可压缩流体:0D Dtρ= const ρ=是针对流体中的同一质点在不同时刻保持不变,即不可压缩流体的密度在任何时刻都保持不变。

是一个过程方程。

7、流体的几种线流线:是速度场的向量线,是指在欧拉速度场的描述; 同一时刻、不同质点连接起来的速度场向量线; (),0dr U x t dr U ⇒⨯=迹线:流体质点的运动轨迹,是流体质点运动的几何描述; 同一质点在不同时刻的位移曲线; 涡线:涡量场的向量线,(),,0U dr x t dr ωωω=∇⨯⇒⨯=涡线的切线和当地的涡量或准刚体角速度重合,所以,涡线是流体微团准刚体转动方向的连线,形象的说:涡线像一根柔性轴把微团穿在一起。

第二章 流体静力学1、压强:0limA F dFp A dA ∆→∆==∆静止流场中一点的应力状态只有压力。

流体的运动知识点总结

流体的运动知识点总结

流体的运动知识点总结1. 流体的性质流体是一种具有流动性的物质,它可以是液体或气体。

流体的主要性质包括压力、密度、粘性和表面张力等。

压力是流体分子作用在容器壁或其他物体上的力,通常用压强来表示。

在流体中,压力是均匀分布的,且大小和方向都与位置有关。

密度是指单位体积内流体的质量,通常用ρ来表示。

密度越大,流体分子之间的作用力越大,流体的流动速度越小。

粘性是流体内部分子之间的摩擦力,粘性越大,流体的粘性越高,流动速度越小。

表面张力是液体表面上分子所受的合力,使得液体表面呈现出薄膜状。

表面张力越大,液体表面越光滑,对浮力的影响也越大。

2. 流体的流动特性流体的流动包括定常流动和非定常流动两种,其中定常流动是指在某一位置和随时间不变的流动状态,非定常流动则是指流体在位置和时间上都是变化的流动状态。

在流体的流动中,流速、流量、雷诺数等是可以用来描述流体流动特性的重要参数。

流速是流体的单位时间内通过某一截面的速度,通常用v来表示。

流量是单位时间内通过某一截面的流体数量,通常用Q来表示。

雷诺数是描述流体流动状态的无量纲参数,一般表示为Re。

当雷诺数小于一定值时,流动属于层流;当雷诺数大于一定值时,流动属于湍流;而介于两者之间时,流动会发生转捩。

3. 流体的流动方程流体的流动可以通过流体力学方程组来描述,包括质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程。

质量守恒方程是根据质量守恒定律推导出来的,描述了流体在空间和时间上的质量变化情况。

动量守恒方程是由牛顿第二定律和动量守恒定律推导出来的,描述了流体在流动过程中受到的外力和流体内部压力、粘性力、引力等力的作用。

能量守恒方程是描述流体在流动过程中能量变化的方程,包括内能、动能和压力能等能量的变化。

4. 流体的流动类型流体的流动可以分为层流和湍流两种类型。

层流是指流体在管道内的流动状态呈现为顺序排列的层流结构,流速是均匀的,流动状态稳定。

湍流是指流体在管道内的流动状态混乱、不规则,流速会发生大范围的波动,流场结构复杂。

流体力学知识点

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。

流体知识点应用总结

流体知识点应用总结

流体知识点应用总结一、流体的基本性质及其应用1. 流体的密度和浮力密度是流体的一个重要物理性质,它对于流体的浮沉和压缩性质有着重要的影响。

在工程中,我们常常要考虑流体的密度对于船舶、飞机等运载工具的浮力问题。

例如在设计船舶时,要考虑船体的浮力和吃水量,以及海水的密度和浮力对船体的影响。

另外,在水利工程中,需要考虑河流的水位变化与水的密度对于水坝和水库的作用。

2. 流体的粘度和摩擦力流体的粘度决定了流体运动的黏滞性,它对于流体的摩擦力和动量传递有着重要的影响。

在飞机设计中,要考虑空气对飞机表面的摩擦力和阻力对于飞机速度和稳定性的影响。

在汽车制造中,要考虑机油对于发动机摩擦力的影响。

另外,在水利工程中,需要考虑河流的流速和水位对于水轮机和水泵的摩擦力和损失情况。

3. 流体的温度和热传导流体的温度对于其密度和粘度有重要的影响,它还决定了流体对热量的传导能力。

在飞机设计中,要考虑空气对飞机表面的冷却和散热能力,以及空气的温度对飞机发动机和电子设备的影响。

在汽车制造中,要考虑发动机水箱对于发动机的冷却能力。

在水利工程中,需要考虑河流的水温对鱼类生长和生态环境的影响。

二、流体的运动规律及其应用1. 流体的运动方程和流速分布流体的运动方程描述了流体的运动规律,它能够帮助工程师对流体运动进行预测和分析。

在飞机设计中,要考虑空气的流速分布对飞机机翼和起落架的影响。

在汽车制造中,要考虑空气对汽车外表面的流动情况。

在水利工程中,需要考虑水流对于水工设施的冲刷和磨损情况。

2. 流体的动能和压力能流体的动能和压力能是其两种重要的能量形式,它们对于流体的动态性能有着重要的影响。

在飞机设计中,要考虑空气的动能对飞机升降和滑翔的影响。

在汽车制造中,要考虑汽车的空气动力性能和空气动力系数。

在水利工程中,需要考虑水流的压力能和水位的变化对于水厂和水库的影响。

3. 流体的不可压缩性和流速变化流体的不可压缩性描述了流体在运动时的密度保持不变的性质,它对于流体的流速变化有着重要的影响。

流体力学知识点总结

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。

流体力学知识点总结

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。

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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。

(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。

由于液体受压体积减小,dP 与dV 异号,加负号,以使к为正值;其值愈大,愈容易压缩。

к的单位是“1/Pa ”。

(平方米每牛)体积弹性模量K 是压缩系数的倒数,用K 表示,单位是“Pa ”液体的热膨胀系数:它表示在一定的压强下,温度增加1度,体积的相对增加率。

du T A dy μ=⋅dt dr dy du ⋅=⋅=μμτdu u dy h=ρμν=dPdV V dP V dV ⋅-=-=1/κρρκddP dV dP V K =-==1单位为“1/K ”或“1/℃”在一定压强下,体积的变化速度与温度成正比。

水的压缩系数和热膨胀系数都很小。

P 增大 水的压缩系数K 减小 T 升高 水的膨胀系数增大 B 气体的压缩性和膨胀性气体具有显著的可压缩性,一般情况下,常用气体(如空气、氮、氧、CO2等)的密度、压强和温度三者之间符合完全气体状态方程,即理想气体状态方程 P —— 气体的绝对压强(Pa ); ρ —— 气体的密度(Kg/cm3); T —— 气体的热力学温度(K ); R —— 气体常数;在标准状态下, M 为气体的分子量,空气的气体常数R=287J/Kg .K 。

适用范围:当气体在很高的压强,很低温度下,或接近于液态时,其不再适用。

第二章 流体静力学1 静止流体具有的特性(1) 应力方向沿作用面的内发现方向。

(2) 静压强的大小与作用面的方位无关。

流体平衡微分方程欧拉 在静止流体中,各点单位质量流体所受表面力 和质量力相平衡。

欧拉方程全微分形式:2 等压面:压强相等的空间点构成的面(平面或曲面)。

等压面的性质:平衡流体等压面上任一点的质量力恒正交于等压面。

由等压面的这一性质,便可根据质量力的方向来判断等压面的形状。

质量力只有重力时,因重力的方向铅垂向下,可知等压面是水平面。

若重力之外还有其它质量力作用时,等压面是与质量力的合力正交的非水平面。

dTd dTdV VV ρρα⋅-=⋅=11RTP=ρ)/(8314R K Kg J M⋅=⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫=∂∂-=∂∂-=∂∂-010101z p Z y p Y x pX ρρρ)d d d (d z Z y Y x X p++=ρ0=⋅s d f3 液体静力学基本方程P —静止液体内部某点的压强h —该点到液面的距离,称淹没深度 Z —该点在坐标平面以上的高度P0—液体表面压强,对于液面通大气的开口容器,视为 大气 压强并以Pa 表示推论(1)静压强的大小与液体的体积无关(2)两点的的压强差 等于两点之间单位面积垂 直液柱的重量(3)平衡状态下,液体内任意压强的变化,等值的 传递到其他各点。

液体静力学方程三大意义⑴.位置水头z :任一点在基准面以上的位置高度,表示单位重量流体从某一基准面算起所具有的位置势能,简称比位能,或单位位能或位置水头。

⑵.压强水头: 表示单位重量流体从压强为大气压算起所具有的压强势能,简称比压能或单位压能或压强水头。

⑶.测压管水头( ):单位重量流体的比势能,或单位势能或测压管水头。

4 压强的度量绝对压强:以没有气体分子存在的完全真空为基准起算的压强,以符号pabs 表示。

(大于0) 相对压强:以当地大气压为基准起算的压强,以符号p 表示。

(可正可负可为0)真空:当流体中某点的绝对压强小于大气压时, 则该点为真空,其相对压强必为负值。

真 空值与相对压强大小相等,正负号相反(必小于0) 相对压强和绝对压强的关系绝对压强、相对压强、真空度之间的关系压强单位压强单位 Pa N/m2kPa kN/m2mH2O mmHg at 换算关系9800098107361说明:计算时无特殊说明时液体均采用相对压强计算,气体一般选用绝对压强。

5 测量压强的仪器(金属测压表和液柱式测压计)。

(1) 金属测压计测量的是相对压强 (弹簧式压力表、真空表)(2) 液柱式测压计是根据流体静力学基本原理、利用液柱高度来测量压强(差)的仪器。

测压管 C g p z =+ρghp z H g p p ρρ+=-+=00)(P0 P1P2 Z1Z2 a abs pp p -=)(P )(a abs a abs abs a p p p p p p p <-=--=-=νg ρp g ρp z +hp g ρ=00gh p ρ=)/(1A s L h =A 点相对压强 真空度U 形管测压计 上式的图形倾斜微压计压差计gah g p B 水水银ρρ-∆=1122gh gh p M ρρ--=1122ghgh p p M ρρν+=-=Ls A h =1θsin 2L h =θρθρsin sin gL KL L A s g p ≈=⎪⎭⎫⎝⎛+=hg ga p B ∆=+水银水ρρp p 0h)(21h h p +=γpp p BB A A h h g p z g p z 6.12)()()(=-=+-+ρρρρρ例8:在管道M 上装一复式U 形水银测压计,已知测压计上各液面及A 点的标高为:1∇1=1.8m 2∇=0.6m ,3∇=2.0m ,4∇=1.0m ,A ∇=5∇=1.5m 。

试确定管中A 点压强。

6 作用在平面上的静水总压力 图算法(1)压强分布图 根据基本方程式: 绘制静水压强大小; (2) 静水压强垂直于作用面且为压应力。

图算法的步骤是:先绘出压强分布图,总压力的大小等于压强分布图的面积S ,乘以受压面的宽度b ,即 P=bS 总压力的作用线通过压强分布图的形心,作用线与受压面的交点, 就是总压力的作用点适用范围:规则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压心P 。

经典例题 一铅直矩形闸门,已知h1=1m ,h2=2m ,宽b=1.5m ,求总压力及其作用点。

梯形形心坐标: a 上底,b 下底解: 总压力为压强分布图的体积:作用线通过压强分布图的重心:解析法总压力 = 受压平面形心点的压强×受压平面面积合力矩定理:合力对 任一轴的力矩等于各分力对同一轴力矩之和kPa 6.274)15.16.02(8.91)126.08.1(8.96.13)()()()()()(4523432145432321=-+-⨯⨯--+-⨯⨯=∇-∇+∇-∇-∇-∇+∇-∇'=∇-∇-∇-∇'+∇-∇-∇-∇'=γγγγγγA p gh p ρ=Ap A gh A y g P c c c ==•=ραρsin平行移轴定理经典例题 一铅直矩形闸门,已知h1=1m ,h2=2m ,宽b=1.5m ,求总压力及其作用点。

7 作用在曲面上的静水压力 二向曲面——具有平行母线的柱面水平分力 作用在曲 面上的水平分力等于受压面形心处的相对压强PC 与其在垂 直坐标面oyz 的投影面积Ax 的乘积。

铅垂分力合力的大小 合力的方向 PX = 受压平面形心点的压强 p c × 受压曲面在 yoz 轴上的投影 AZ PZ = 液体的容重γ×压力体的体积 V注明:P 的作用线必然通过Px 和Pz 的交点,但这个交点不一定在曲面上,该作用线与曲面的交点即为总压力的作用点 压力体压力体分类:因Pz 的方向(压力体 ——压力体和液面在曲面AB 的同侧,Pz 方向向下 虚压力体 ——压力体和液面在曲面AB 的异侧,Pz 方向向上) 压力体叠加 ——对于水平投影重叠的曲面,分开界定压力体,然后相叠加,虚、实压力体重叠的部分相抵消。

潜体——全部浸入液体中的物体称为潜体,潜体表面是封闭曲曲。

浮体——部分浸入液体中的物体称为浮体。

Ay I I C C x 2+=A y Iy y C CC D +=m17.26123212m 1121,m 2KN 84.5832807.9m 325.1m22/21432=+=⨯+======⨯⨯==⨯==+=D cc c c y bh I h y P A h 解: x c x c A p A gh •=•=ρx P αsind dP z A p =压力体gV ρ=22x P z P P +=xzP P =θtan第三章流体动力学基础1 基本概念:(1)流体质点(particle):体积很小的流体微团,流体就是由这种流体微团连续组成的。

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