流体力学知识点及考核要求
工程流体力学知识点
(3)边界上可有力的作用和能量的交换,但不能有质量的交换。
4
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f = 1 p ρ
该方程的物理意义:当流体处于平衡状态时,作用在单位质量流体上的质量
力与压力的合力相平衡。 其中: 称为哈密顿算子, i j k ,它本身为一个矢量,同时对
x y z
其右边的量具有求导的作用。
4.静力学基本方程式的适用条件及其意义。
牛顿内摩擦定律中的比例系数 μ 称为流体的动力粘度或粘度,它的大小可以
反映流体粘性的大小,其数值等于单位速度梯度引起的粘性切应力的大小。单位
1
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为 Pa·s,常用单位 mPa·s、泊(P)、厘泊(cP),其换算关系: 1 厘泊(1cP)=1 毫帕斯卡·秒(1mPa.s) 100 厘泊(100cP)=1 泊(1P) 1000 毫帕斯卡·秒(1mPa·s)=1 帕斯卡.秒(1Pa·s)
5.膨胀性
指在压力不变的条件下,流体的体积会随着温度的变化而变化的性质。其大
小用体积膨胀系数 βt 表示,即
βt
=
1 V
dV dt
6.粘性
流体所具有的阻碍流体流动,即阻碍流体质点间相对运动的性质称为粘滞性,
简称粘性。
7.牛顿流体和非牛顿流体
符合牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体,否则称为非牛顿流体。
8.动力粘度
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《工程流体力学》知识点
第一章 流体的物理性质
一、学习引导
1.连续介质假设
流体力学的任务是研究流体的宏观运动规律。在流体力学领域里,一般不考
虑流体的微观结构,而是采用一种简化的模型来代替流体的真实微观结构。按照
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。
流体力学知识点
流体力学1.学流体力学的任务:①流体自身运动规律(质量守恒、能量守恒、相互作用);②流体与相邻物体之间的相互作用。
2.作用在一般流体上的力:表面力和质量力。
3.表示流体压缩性的物理量有:体积压缩系数,体积弹性模量(二者互为倒数)4.描述流体运动的方法:拉格朗日法和欧拉法。
5.拉格朗日法的基本思想:着眼于流体质点(系)跟踪描述该质点随时间的运动情况。
拉格朗日法的基本思想几何表达法:迹线。
6.欧拉法的基本思想:着眼于流体质点(系)占有的空间点(区域)研究该流体(质点)通过该空间点(区域)的运动情况。
欧拉法的基本思想几何表达法:流线。
7.流体运动的分解:平动、转动、线变形、角变形。
8.流线与迹线的不同:迹线反映的是一个流体质点,不同时刻运动留下的轨迹流线反映的是同一时刻,不同质点的速度方向曲线9.雷诺实验所探讨的流体流态有:层流和紊流。
10.判别流态的标准是:下临界雷诺数(不是2300,受管截面的影响)。
11.不可压缩流体连续性方程的微分形式:12.流体管道中的能量损失包括:沿程损失和局部损失13.流程损失的因素有:管道的粗糙度,流体的粘性,流态即:沿程阻力系数:与流体的流态,雷诺数有关系,与管道的粗糙度有关层流区,层流紊流过渡区,紊流光滑区,紊流过渡区,紊流粗糙区14.流体的能量方程(重力场中的伯努利方程):物理意义:单位重量的流体沿着流线机械能保持不变15.粘性流体的能量方程(在重力场中沿流线运动时的伯努利方程):物理意义:粘性流体的总水头线沿流程逐渐下降。
16.理想流体总水头线保持不变。
17.测压管水头线有高有低(受管径的影响)。
重力场中静止均质不可压缩流体的静压强方程:18.静压强的性质:①静压强产生静压力的方向必沿着作用面内法线方向;②平衡流体内部任意一点处的静压强在各个方向相等。
19.压强的表示:绝对压强、相对压强、真空压强。
绝对压强:以绝对真空为起点来记起的压强。
相对压强:以当地大气压强为起点来记起的压强。
(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。
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。
《流体力学考》考点重点知识归纳(最全)
《流体力学考》考点重点知识归纳1.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。
2.流体质点:(流体力学研究流体在外力作用下的宏观运动规律)(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;3.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。
4.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。
5.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:6.牛顿流体:动力粘度为常数的流体称为牛顿流体。
7.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。
8.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。
9.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。
流体力学知识点及考核要求
流体力学期末复习第一章绪论基本知识点:1.连续介质的概念。
2.流体的主要物理力学性质—实际流体模型:实际流体是由质点组成的连续体,具有易流动性、粘滞性、不可压缩性、不计表面张力的性质。
3.牛顿内摩擦定律。
4.理想流体模型:不考虑粘滞性。
5.物理量的基本量纲,M、L、T6.作用在液体上的力:质量力、表面力。
考核要求:1.理解连续介质和理想流体的概念及其在流体力学研究中的意义。
2.理解流体的主要物理力学性质,重点掌握流体粘滞性、牛顿内摩擦定律及其适用条件。
3.掌握物理量的基本量纲、基本单位及导出量的单位。
4.理解质量力、表面力的定义,掌握其表示方法。
如判断某说法的对错:流体的质量力是作用在所考虑的流体表面上的力。
单位质量力X、Y、Z第二章流体静力学基本知识点:1.静压强及其两个特性,等压面概念。
2.静压强基本公式及其物理意义。
3.相对压强、绝对压强、真空压强的概念。
4.测压管水头的概念。
—位能(位置水头)—压能(压强水头、测压管高度)—总势能(测压管水头)5.点压强的计算。
①找已知点压强、②找等压面、③利用静压强基本方程推求点压强6.相对静压强分布图的绘制。
7.作用于平面上静水总压力的计算。
(1)解析法静水总压力的大小:静水总压力的作用点:(2)(图解法)8.作用在曲面上静水总压力的计算。
水平方向的分力:铅垂方向的分力:总压力:总压力作用线(与水平面的夹角)9.压力体图。
考核要求:1.理解静压强的两个特性和等压面的概念。
如判断某说法的对错:静止的液体和气体接触的自由面,它既是等压面,也是水平面。
2.掌握静压强基本公式,理解该公式表达的物理意义。
3.理解绝对压强和相对压强,以及绝对压强、相对压强、真空压强之间的相互关系,理解位置水头、压强水头、测压管水头的概念。
4.掌握点压强的计算。
5.掌握静压强(相对压强)分布图的绘制。
6.掌握作用在矩形平面上静水总压力的计算,包括图解法和解析法。
7.掌握压力体图的绘制和作用在曲面上的静水总压力的计算方法。
全国自考流体力学知识点汇总
3347 流体力学全国自考第一章绪论1、液体和气体统称流体,流体的基本特性是具有流动性。
流动性是区别固体和流体的力学特性。
2、连续介质假设:把流体当作是由密集质点构成的、内部无空隙的连续踢来研究。
3、流体力学的研究方法:理论、数值和实验。
4、表面力:通过直接接触,作用在所取流体表面上的力。
5、质量力:作用在所取流体体积内每个质点上的力,因力的大小与流体的质量成比例,故称质量力。
重力是最常见的质量力。
6与流体运动有关的主要物理性质:惯性、粘性和压缩性。
7、惯性:物体保持原有运动状态的性质;改变物体的运功状态,都必须客服惯性的作用。
8、粘性:流体在运动过程中出现阻力,产生机械能损失的根源。
粘性是流体的内摩擦特性。
粘性又可定义为阻抗剪切变形速度的特性。
9、动力粘度:是流体粘性大小的度量,其值越大,流体越粘,流动性越差。
10、液体的粘度随温度的升高而减小,气体的粘度随温度的升高而增大。
11、压缩性:流体受压,分子间距离减小,体积缩小的性质。
12、膨胀性:流体受热,分子间距离增大,体积膨胀的性质。
13、不可压缩流体:流体的每个质点在运动过程中,密度不变化的流体。
14、气体的粘度不受压强影响,液体的粘度受压强影响也很小。
第二章流体静力学1、精致流体中的应力具有一下两个特性:应力的方向沿作用面的内法线方向。
静压强的大小与作用面方位无关。
2、等压面:流体中压强相等的空间点构成的面;等压面与质量力正交。
3、绝对压强是以没有气体分子存在的完全真空为基准起算的压强、4、相对压强是以当地大气压强为基准起算的压强。
5、真空度:若绝对压强小于当地大气压,相对压强便是负值,有才呢个•又称负压,这种状态用真空度来度量。
6工业用的各种压力表,因测量元件处于大气压作用之下,测得的压强是改点的绝对压强超过当地大气压的值,乃是相对压强。
因此,先跪压强又称为表压强或计示压强。
7、z+p/ p g=C:z为某点在基准面以上的高度,可以直接测量,称为位置高度或位置水头.。
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。
大学物理流体力学基础知识点梳理
大学物理流体力学基础知识点梳理一、流体的基本概念流体是指能够流动的物质,包括液体和气体。
与固体相比,流体具有易变形、易流动的特点。
流体的主要物理性质包括密度、压强和黏性。
密度是指单位体积流体的质量,用ρ表示。
对于均质流体,密度等于质量除以体积;对于非均质流体,密度是空间位置的函数。
压强是指流体单位面积上所受的压力,通常用 p 表示。
在静止流体中,压强的大小只与深度和流体的密度有关,遵循着著名的帕斯卡定律。
黏性是流体内部抵抗相对运动的一种性质。
黏性的存在使得流体在流动时会产生内摩擦力,阻碍流体的流动。
二、流体静力学流体静力学主要研究静止流体的力学规律。
(一)静止流体中的压强分布在静止的均质流体中,压强随深度呈线性增加,其关系式为 p =p₀+ρgh,其中 p₀为液面处的压强,h 为深度,g 为重力加速度。
(二)浮力定律当物体浸没在流体中时,会受到向上的浮力。
浮力的大小等于物体排开流体的重量,即 F 浮=ρgV 排,这就是阿基米德原理。
三、流体动力学(一)连续性方程连续性方程是描述流体在流动过程中质量守恒的定律。
对于不可压缩流体,在稳定流动时,通过管道各截面的质量流量相等,即ρv₁A₁=ρv₂A₂,其中 v 表示流速,A 表示横截面积。
(二)伯努利方程伯努利方程反映了流体在流动过程中能量守恒的关系。
其表达式为p +1/2ρv² +ρgh =常量。
即在同一流线上,压强、动能和势能之和保持不变。
伯努利方程有着广泛的应用。
例如,在喷雾器中,通过减小管径增加流速,从而降低压强,使得液体被吸上来并雾化;在飞机机翼的设计中,利用上下表面流速的差异产生压强差,从而提供升力。
四、黏性流体的流动(一)层流与湍流当流体流速较小时,流体呈现出有规则的层状流动,称为层流;当流速超过一定值时,流体的流动变得紊乱无序,称为湍流。
(二)黏性流体的流动阻力黏性流体在管道中流动时会受到阻力。
阻力的大小与流体的黏度、流速、管道的长度和直径等因素有关。
流体力学相关知识点
流体力学相关知识点流体力学是一门研究流体(液体和气体)的力学行为的学科。
以下是流体力学中的一些基本概念和知识点:1. 牛顿粘性定律:流体力学中的内摩擦力或粘性力,与相对速度梯度和接触面面积成正比,与流体的物理属性(粘度)有关。
2. 伯努利定理:在不可压缩、无粘性的理想流体中,流体的总能量(动能+势能)沿流线保持不变。
3. 斯托克斯定理:在重力和表面张力作用下的粘性流体,如果流动是小扰动引起的,则流线是围绕封闭曲线的闭合曲线。
4. 泊肃叶定律:在一定条件下,粘性流体在管道中流动时,其流量Q与管道半径r,流体粘度μ及管道长度L成正比,与压强差ΔP成正比。
5. 库塔流定理:在二维不可压缩、无粘性的理想流体中,如果存在一个封闭的不可穿透的曲线(库塔流线),则在该曲线所包围的区域内,存在一个与之相对应的稳定流体运动。
6. 欧拉方程:描述了流体运动的动量变化率等于外力(体积力与表面力之和)对该流体微元的作用。
7. 雷诺方程:描述了粘性流体在管内层流时,其动量方程如何受到粘性的影响。
8. 纳维-斯托克斯方程:描述了考虑粘性效应的流体运动的动量、能量和组分变化等基本方程。
9. 普朗特边界层方程:描述了流体在物体表面附近形成边界层后,边界层的动量、能量和组分变化等基本方程。
10. 流体静力学:研究流体静止时的平衡状态及对固体壁面的压力和作用力。
11. 流体动力学:研究流体运动的基本规律,包括速度场、压力场、温度场等。
12. 湍流理论:研究湍流的形成、发展和衰减机理,建立湍流模型并求解湍流运动的基本方程。
13. 流动稳定性理论:研究流体运动的稳定性问题,分析流体微小扰动的发展和演化过程。
14. 计算流体力学:通过数值方法求解流体力学的基本方程,模拟和分析流体运动的规律和特性。
以上是流体力学中的一些基本概念和知识点,它们是理解和解决实际工程问题的基础。
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。
流体力学基础各章总结及基本要求
一维形式: 一维形式: as =
DV ∂V ∂V = +V Dt ∂t ∂s
• 流体微团的变形和运动包括线变形、角变形、转动和平动: 流体微团的变形和运动包括线变形、角变形、转动和平动: 线变形: 线变形:
• 雷诺输运方程: 雷诺输运方程: dN ∂ = dt ∂t
r r ∫∫∫σρdτ + ∫∫ σρ (V ⋅ n )dS
τ
S
• 积分形式的质量方程: 积分形式的质量方程: r r ∂ ∫∫∫ ρdτ + ∫∫ ρ (V ⋅ n )dS = 0 ∂t τ S • 积分形式的动量方程: 积分形式的动量方程: r ∂ ∑ F= ∂t
ρ
• 对于理想、定常、不可压、一维、重力场、无机械功输 对于理想、定常、不可压、一维、重力场、 理想 入输出的流动,能量方程化为伯努利方程: 入输出的流动,能量方程化为伯努利方程:
V12 p2 V22 + gy1 + = + gy2 + ρ1 2 ρ2 2 p1
r r ∫∫∫Vρdτ + ∫∫VρVn dS
τ
S
• 积分形式的动量矩方程: 积分形式的动量矩方程:
r r ∂ r r r r ∑ ri × Fi= ∂t ∫∫∫ (r ×V ) ρdτ + ∫∫ (r × V ) ρVn dS τ S
• 积分形式的能量方程(会应用各种条件下的表现形式): 积分形式的能量方程(会应用各种条件下的表现形式):
• 欧拉法的加速度表达(物质导数或随体导数): 欧拉法的加速度表达(物质导数或随体导数):
流体力学期末复习重点
第1章 绪论
二、 基本公式 流体的体积压缩率
δV V k δp
流体的体积模量
1 δp K k δV V
第1章 绪论
二、基本公式 体膨胀系数
δV V v δT
牛顿粘性应力公式
运动粘度
dvx dy
第2章 流体静力学
一、基本概念 正压流体 绝对压强 计示压强 真空 等压面 等势面 流体的相对平衡 流体的压力中心 浮力
二、基本公式 1 2 声速 c d
d p
完全气体的声速
马赫数 速度系数
c RT
v Ma c
v M ccr
第7章 流体运动学和动力学基础
一、基本概念 有旋流动 无旋流动 涡线 涡管 涡束 涡通量 速度环量 斯托克斯定理 汤姆孙定理 亥姆霍兹第一定理 亥姆霍兹第二定理(涡管守恒定理) 亥姆霍兹第三定理(涡管强度守恒定理) 速度势 有势流动 流函数 流网
2 1 2 2 2 1 2 2
第4章 相似原理和量纲分析
一、基本概念 流体力学相似 几何相似 运动相似 动力相似 牛顿数Ne 牛顿(动力)相似准则 弗劳德数Fr 重力相似准则 雷诺数Re 粘滞力相似准则 欧拉数Eu 压力相似准则
第4章 相似原理和量纲分析
一、基本概念 柯西数Ca 弹性力相似准则 量纲 基本量纲 导出量纲 无量纲量 物理方程的量纲一致性原则
pe p pa gh
第2章 流体静力学
二、基本公式 静止液体作用在平面上的总压力
总压力的大小
FP dFP ghc A
A
总压力的作用点
xD xC ICy xC A
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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流体力学期末复习第一章绪论基本知识点: 1. 连续介质的概念。
2 .流体的主要物理力学性质一实际流体模型:实际流体是由质点组成的连续体,具有易流动性、粘滞性、不可压缩性、不计表 面张力的性质。
理解连续介质和理想流体的概念及其在流体力学研究中的意义。
理解流体的主要物理力学性质,重点掌握流体粘滞性、牛顿内摩擦定律及其适用条 3. 掌握物理量的基本量纲、基本单位及导出量的单位。
4. 理解质量力、表面力的定义,掌握其表示方法。
如判断某说法的对错:流体的质量 力是作用在所考虑的流体表面上的力。
单位质量力X 、丫、Z基本知识点:1. 静压强及其两个特性,等压面概念。
2. 静压强基本公式及其物理意义。
3. 相对压强、绝对压强、真空压强的概念。
4. 测压管水头的概念。
—位能(位置水头)3—压能(压强水头、测压管高度) —总势能(测压管水头)皿5. 点压强的计算。
3. 4. 牛顿内摩擦定律。
理想流体模型:不考虑粘滞性。
5. M 、L 、 6. 物理量的基本量纲, 作用在液体上的力:质量力、表面力。
考核要求:1. 2. 件第二章流体静力学①找已知点压强、②找等压面、③利用静压强基本方程推求点压强 6. 相对静压强分布图的绘制。
7. 作用于平面上静水总压力的计算。
(1)解析法 静水总压力的大小:静水总压力的作用点:(2)(图解法) 8作用在曲面上静水总压力的计算。
水平方向的分力: 铅垂方向的分力: 总压力:总压力作用线(与水平面的夹角) 9.压力体图。
考核要求:1. 理解静压强的两个特性和等压面的概念。
体接触的自由面,它既是等压面,也是水平面。
2. 掌握静压强基本公式,理解该公式表达的物理意义。
3. 理解绝对压强和相对压强,以及绝对压强、相对压强、真空压强之间的相互关系, 理解位置水头、压强水头、测压管水头的概念。
4. 掌握点压强的计算。
5. 掌握静压强(相对压强)分布图的绘制。
6. 掌握作用在矩形平面上静水总压力的计算,包括图解法和解析法。
7. 掌握压力体图的绘制和作用在曲面上的静水总压力的计算方法。
基本知识点:1. 描述流体运动的两种方法:拉格朗日法和欧拉法。
2. 质点加速度的表达式(欧拉法)。
Pa = arctg —Px如判断某说法的对错:静止的液体和气 第三章一元流体动力学基础7. 8. 血” 弘” 甌 芯 du* 仏=一-=一 +1J 衣 一 一 +密一- dt Of B JT 和 & 血* 如 他 陆 备 '也 dt dx dzdi£. du, du, 巫,d£ dtdxdz3. 流体运动的分类和基本概念。
恒定流与非恒定流;均匀流与非均匀流; 渐变流与急变流;有压流与无压流;流线与迹线; 元流,总流,过流断面,流量,断面平均流速。
一维流动、二维流动和三维流动。
4. 恒定总流连续性方程、连续性微分方程的表达式。
5. 有旋流和无旋流,流函数与势函数,等势线与流线。
6. 恒定总流能量方程、应用条件和注意事项(物理意义、7. 恒定总流能量方程工程应用(水力计算)。
&恒定总流动量方程、应用条件和注意事项(物理意义、 9.恒定总流动量方程工程应用(水力计算)。
考核要求:1. 了解描述流体运动的拉格朗日方法和欧拉法。
(区别) 流动是以固定空间、固定断面或固定点为对象,应采用欧拉法。
(对)2. 理解流体运动的分类和基本概念,能在分析水流动时进行正确判断和应用。
如判断 某说法的对错:恒定流一定是均匀流。
(错);过流断面与流线平行。
(错)熟练掌握恒定总流连续性方程的形式,会利用连续性微分方程判断流动的连续性。
理解有旋流和无旋流,掌握其判别方法。
掌握恒定总流能量方程、应用条件和注意事项。
理解均匀流过流断面的性质。
理解能量方程的物理意义。
测压管水头线、总水头线绘制方法和水力坡度的概念。
能熟练应用恒定总流能量方程进行水力计算。
恒定总流动量方程、应用条件和注意事项。
10 .能熟练应用恒定总流动量方程求解实际工程中的问题。
11.熟练掌握恒定总流动量方程、能量方程和连续方程的联合运用。
三选)。
选择控制体与坐标系)。
如判断某说法的对错:描述 3. 4. 5. 6.第四章 流动阻力和能量损失基本知识点:1 .流体运动的两种型态(层流、紊流)和判别方法。
2 .雷诺数Re 的表达式及物理意义。
3. 均匀流基本公式和流体内部切应力分布规律。
5 T = —r坯二熔© 对于圆管心I打二几 -----4 .沿程水头损失计算公式一达西公式。
d 2呂5. 圆管中层流的流速分布。
6.圆管中紊流的流速分布。
7 .尼古拉兹实验和沿程阻力系数 入的变化规律。
(尼古拉兹实验曲线的分区,紊流各区沿程阻力系数 入与雷诺数和相对粗糙度的关系)水力光滑区: 丄=/⑩)过渡粗糙区:宀叫)粗糙区:心即 8沿程水头损失的计算方法。
9. 计算沿程水头损失的经验公式一谢才、曼宁公式。
10. 局部水头损失计算方法。
(如:管道突然扩大局部损失,PP t-162页) 考核要求:引起局部阻力的原因是由于旋涡区的产生,而不是速度方向和大小的变化。
(错)7 J7 J4理解圆管层流的流速分布规律,掌握层流流速分布U =-「02 "莎d 2和沿程阻力 64系数64的推导。
Re1. 2. 3. 理解雷诺数的物理意义,掌握液体流动的两种流态(层流、紊流)和判别标准。
熟练掌握计算沿程水头损失的达西公式。
理解流动阻力与能量损失的分类和产生的原因。
5. 了解紊流流速分布与层流分布的区别和原因。
6. 掌握尼古拉兹实验和沿程阻力系数入的变化规律。
(尼古拉兹实验曲线的分区,紊流各区沿程阻力系数 入与雷诺数和相对粗糙度的 关系)第五章孔口、管嘴及有压管流基本知识点:能正确选择局部水头损失系数(注意流态、流区) 掌握局部水头损失计算。
考核要求:理解孔口、管嘴出流的有关概念,掌握其流量的计算,管嘴出流的工作条件。
①1 = (3-AM ②H 〈彌(H 尹)2. 了解管路的分类,理解短管与长管的概念。
3. 掌握短管与长管水力计算方法和水头线的绘制。
4. 掌握虹吸管等典型管路水力计算的方法。
此类题目一般给出,上下有水面差 H ,管径,管长,沿程阻力系数,进口、弯管处1. 2. 3. 孔口、管嘴出流的有关概念及计算。
管路的分类:短管与长管的概念。
测压管水头线与总水头线的绘制。
4. 5. 短管的水力计算简单管路、串联、并联的计算原则。
6. 枝状管网的水力计算。
7. 8.对于薄壁小孔口出流全部完善收缩,流量系数为卩=0.820 (判断)局部水头损失系数,不给出管道出口的局部水头损失系数。
求流量、虹吸管最大负压。
5.注意本章内容和其它内容的联系、综合运用问题。
(如:课后习题)6.了解水击现象。
第十章量纲分析和相似原理基本知识点:1.量纲(因次)和量纲(因次)分析法2.相似原理3.相似准则,重力相似准则,粘性力相似准则。
4.模型率的选择及模型的设计。
考核要求:1.理解相似原理,掌握几何相似、运动相似、动力相似的概念;2.了解相似准则,理解重力相似准则和粘性力相似准则;3. 掌握相似准则选择的方法,能把模型中量测的各种参数换算到原型。
(选择题)第六章气体射流基本要求:理解气体射流的形成和特征;掌握(会选择公式)等温和不等密度射流的计算方法。
重点与难点:气体射流的形成和特征;等温射流的计算方法。
第七章不可压缩流体动力学基础基本要求:了解流体微团运动形式;了解粘性流体的N—S 方程及其各项的物理意义;理解有势流动和有旋流动,有势流动的条件;理解并能证明不可压缩流体的连续性方程。
重点与难点:重点:有势流动的条件;理解并能证明不可压缩流体的连续性方程。
难点:证明不可压缩流体的连续性方程,特别是极坐标系下的证明。
第八章绕流运动基本要求:了解边界层的动量方程及其应用;掌握速度场的势函数和流函数的求法, 掌握势流叠加原理及其应用;理解边界层(附面层)的概念和特征, 计算。
重点与难点: 重点:速度场的势函数和流函数的求法, 叠加原理及其应用;掌握悬浮速度的计算。
难点:速度场的势函数和流函数的求法,能熟练用于两坐标系中的各种问题求解;势流 叠加原理及其应用。
基本要求:掌握理想可压缩气体一元流动的运动方程和连续性方程及其应用; 理解音速,马赫数,滞止参数等概念;掌握等截面圆管等温和绝热流动参量变化的定性关系。
重点与难点:重点:等截面圆管等温和绝热流动参量变化的定性关系。
难点:音速,马赫数,滞止参数等概念;等截面圆管等温和绝热流动参量变化的定性关 系。
能熟练用于两坐标系中的各种问题求解;附面层分离的原因及绕流阻力,掌握悬浮速度的 能熟练用于两坐标系中的各种问题求解;势流 第九章一元可压缩气体流动动力学基础。