工程流体力学课程总结
工程流体力学A课程总结(课堂PPT)

第一章 流体及其物理性质小结
一、基本概念 流体、流体质点、连续介质 模型 粘性、动力粘性系数、运动粘性系数、实际 流体、理想流体、牛顿流体、非牛顿流体 可压缩流体、不可压缩流体、体积弹性模量 质量力、表面力
第一章 流体及其物理性质小结 二、流体的粘性
动力粘性系数受流体的温度的影响很 大,而受压强的影响较小。
当沿着液柱向上移动时,压强减小,向下移 动时,压强增大。
第二章 流体静力学小结 重力场中连
通的同种静止液 体中等压面是水 平面,与质量力 垂直。
两种液体的分界面既是水平面,又是等压面。
第二章 流体静力学小结
五、等角速度转动液体的平衡 z
取自由面和旋 转轴的交点为 z轴零点。
液体内压强随着r 增 大而增大;当r固定时, 压强在垂直方向的变化规 律和静止流体中相同,向 下移动时压强增大。
dp
Ev d
题型: 等温体积弹性模量和等熵体积弹性模量
的计算;气体温度和体积的计算。
第一章 流体及其物理性质小结
四、作用在流体上的力 表面力(面积力) :作用在分离出的流体对象 表面上的力,接触力。它是分离体以外的流体 或其它物体通过接触面作用在分离体上的力。
质量力(场力/体积力) :某种力场作用在流 体的全部质点(全部体积)上的力,是和流体的 质量(体积)成正比的力。
pEv
ln Ev
Ev
0gh
2.3190ln 2.3190 21 .3 013 99 0.8 06000
6.1 8 1 7 0Pa
密度为常数 10k3g0m3,
pg h103 9.80 6000
6.06317 0Pa
第二章 流体静力学小结 四、压强测量
绝对压强、计示压强和真空压强的关系相 对压强为负值时,则称该点处的压强为真空度
工程流体力学知识点总结
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基本思想:跟踪每个流体质点的运动全过程,记录它们在 运动过程中的各物理量及其变化规律。
独立变量:(a,b,c,t)——区分流体质点的标志,也称拉
格朗日变数
质点物理量: 流体质点的位置坐标:
x x(a,b,c,t) y y(a,b,c,t) z z(a,b,c,t)
速度和加速度 u=x/t
v=y/t
第二节 几个基本概念
1. 定常流动、非定常流动(steady and unsteady flow)
若H不变, 则有/t=0(运动 参数不随时间变化)即流动 恒定, 或流动定常;
若H是变化的, 则/t不为零 即流动非恒定, 或流动非定 常。
流体运动学基础
2. 一维流动、二维流动和三维流动
一维流动: 流动参数是一个坐标的函数; 二维流动: 流动参数是两个坐标的函数; 三维流动: 流动参数是三个坐标的函数。
整理得:
px pn
流体静力学
同理: py pn
pz pn
即: pxpypzpn
2 、静止流体的平衡微分方程式
研究流体在质量力和表面力的作用下的力的平衡关系
(1)、平衡微分方程式
设微小六面体中心点 a ,其静压强为p(x,y,z)
流体静力学
x方向的平衡方程式
fx x y z p p x 2 x y z p p x 2 x y z 0
第二章 流体的主要物理性质
3 、重度 单位体积内流体所具有的重量。
=G g
V
4 、 体积弹性模量
K Vp V
V一定,在同样Δp下, K 越大, ΔV 越小, 说明K 越
大,液体的抗压能力越强.
说明:由于压强增大,体积缩小,Δp与ΔV 变化趋势相反, 为保证K为正值,故加有符号。
流体力学知识点总结
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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。
流体力学综合实训报告总结
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本次流体力学综合实训旨在通过实际操作和理论学习的结合,使我对流体力学的基本原理、基本方法及实验技能有更深入的理解和掌握。
通过实训,我能够提高自己的动手能力、实验技能和综合运用知识解决实际问题的能力。
二、实训内容1. 流体力学基本实验(1)流体流速分布测量实验通过实验,我学习了流速分布的测量方法,掌握了流速分布曲线的绘制技巧。
实验结果表明,流速分布曲线呈现出明显的抛物线形状,符合流体力学的基本理论。
(2)流量测量实验在流量测量实验中,我学习了流量计的使用方法,掌握了不同流量计的优缺点。
通过实验,我了解了流量测量在工程实践中的应用,提高了自己的实际操作能力。
(3)伯努利方程实验通过伯努利方程实验,我加深了对伯努利方程的理解,学会了如何运用伯努利方程解决实际问题。
实验结果表明,伯努利方程在流体力学中具有广泛的应用价值。
2. 流体力学综合实验(1)管道摩擦系数测定实验在管道摩擦系数测定实验中,我学习了管道摩擦系数的测量方法,掌握了不同管道的摩擦系数。
实验结果表明,管道摩擦系数与管道材料、粗糙度等因素有关。
(2)弯管流量测量实验弯管流量测量实验使我了解了弯管对流体流动的影响,学会了如何测量弯管流量。
实验结果表明,弯管流量与弯管角度、管道直径等因素有关。
(3)流体阻力实验流体阻力实验使我掌握了流体阻力系数的测量方法,了解了流体阻力系数与流体特性、管道形状等因素的关系。
实验结果表明,流体阻力系数在工程实践中具有重要的应用价值。
1. 实验技能提高通过本次实训,我掌握了流体力学基本实验和综合实验的操作方法,提高了自己的实验技能。
在实验过程中,我学会了如何使用实验仪器、如何观察实验现象、如何分析实验数据,为今后从事相关领域的工作奠定了基础。
2. 理论知识深化在实训过程中,我结合实验现象对流体力学的基本原理进行了深入思考,使我对流体力学的基本理论有了更深刻的理解。
同时,通过实验数据的分析,我对流体力学的基本方法有了更全面的掌握。
工程流体力学知识点总结
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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。
流体力学实验实训总结报告
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一、实验背景与目的流体力学是研究流体运动规律和力学特性的学科,广泛应用于工程、科学研究和日常生活等领域。
为了提高我们对流体力学基本理论的认识,培养实际操作能力,我们进行了流体力学实验实训。
本次实训旨在通过一系列实验,加深对流体力学基本概念、基本理论和实验方法的理解,提高我们的动手能力和分析问题的能力。
二、实验内容与过程本次实训共进行了五个实验,分别为:1. 沿程阻力实验:通过测定流体在不同雷诺数情况下,管流的沿程水头损失和沿程阻力系数,学会体积法测流速及压差计的使用方法。
2. 动量定律实验:测定管嘴喷射水流对挡板所施加的冲击力,测定动量修正系数,分析射流出射角度与动量力的相关性,加深对动量方程的理解。
3. 康达效应实验:观察流体流动,发现某些问题和现象,分析流体与物体表面之间的相互作用。
4. 毛细现象实验:研究毛细现象的产生原因及其影响因素,了解毛细现象在工程中的应用。
5. 填料塔流体力学性能及传质实验:了解填料塔的构造,熟悉吸收与解吸流程,掌握填料塔操作方法,观察气液两相在连续接触式塔设备内的流体力学状况,测定不同液体喷淋量下塔压降与空塔气速的关系曲线,并确定一定液体喷淋量下的液泛气速。
在实验过程中,我们严格按照实验指导书的要求进行操作,认真记录实验数据,并对实验结果进行分析和讨论。
三、实验结果与分析1. 沿程阻力实验:通过实验,我们得到了不同雷诺数情况下,管流的沿程水头损失和沿程阻力系数。
结果表明,随着雷诺数的增加,沿程水头损失和沿程阻力系数均有所减小,说明层流和湍流对流体阻力的影响不同。
2. 动量定律实验:实验结果显示,管嘴喷射水流对挡板所施加的冲击力与射流出射角度密切相关。
当射流出射角度增大时,冲击力也随之增大,说明动量修正系数在动量方程中的重要性。
3. 康达效应实验:通过观察流体流动,我们发现当流体与物体表面之间存在表面摩擦时,流体会沿着物体表面流动,这种现象称为康达效应。
实验结果表明,康达效应在工程中具有广泛的应用,如飞机机翼的形状设计等。
流体力学实验报告总结与心得
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流体力学实验报告总结与心得1. 实验目的本次流体力学实验的目的是通过实验方法,对流体的流动进行定性和定量分析,掌握基本的流体流动规律和实验操作技能。
2. 实验内容本次实验主要分为两个部分:流体静力学的实验和流体动力学的实验。
在流体静力学实验中,我们测定了液体的密度、浮力、压力与深度的关系,并验证了帕斯卡定律。
在流体动力学实验中,我们测量了流体在管道中的速度分布,获得了流速与压强变化的关系,并通过管道阻力的实验验证了达西定理。
3. 实验过程与结果在实验过程中,我们依次进行了密度的测量、液体的浮力测定、压力与深度关系的测定、流速分布的测量和管道阻力的实验。
通过各项实验得到的数据,我们进行了数据处理和分析,得出了相应的曲线和结论。
在密度的测量实验中,我们使用了称量器和容量瓶,通过测定液体的质量和体积,计算出了液体的密度。
在测量液体的浮力时,我们使用了弹簧测量装置,将液体浸入弹簧中,通过测量弹簧的伸长量计算出液体所受的浮力。
在压力与深度关系的测定实验中,我们使用了压力传感器和水桶,通过改变水桶的水深,测量压力传感器的输出信号,得出了压力与深度的关系曲线。
在流速分布的测量实验中,我们使用了流速仪和导管,将流速仪安装在导管中不同位置,通过读出流速仪的示数,绘制出流速与导管位置的关系曲线。
在管道阻力的实验中,我们通过改变导管的直径和流速,测量压力传感器的输入信号,计算出阻力与流速的关系。
4. 结论与讨论通过以上实验和数据处理,我们得出了以下结论:1. 密度的测量实验验证了液体的密度与质量和体积的关系,得到了各种液体的密度数值,并发现不同液体的密度差异较大。
2. 测量液体的浮力实验验证了浮力与液体所受重力的关系,进一步加深了我们对浮力的理解。
3. 压力与深度关系的测定实验验证了帕斯卡定律,即液体的压强与深度成正比,且与液体的密度无关。
4. 流速分布的测量实验揭示了流体在导管中的流动规律,得到了流速随着导管位置的变化而变化的曲线,为后续的流体动力学研究提供了基础。
工程流体力学总结
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流体力学 研究流体平衡和运动的力学规律、流体与固体间的相互作用。
第1章 绪论流体——静力平衡时,不能承受剪切力的物质(液体、气体) 流体的主要物理性质:①易流动性;②抗压不抗拉;③边界影响,流体特性影响;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)理想流体——假想的没有粘性的流体。
µ = 0,τ= 0 实际流体——事实上具有粘性的流体。
(流体质点)a.宏观尺寸足够小;b.微观尺寸足够大;c.具有一定的宏观物理量;d.形状可以任意分割;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/m 2 运动粘度ν:ν=μ/ρ第2章 流体静力学流体静压强——作用在流体内部单位面积上的力【方向性】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。
【大小性】与其作用面的方位无关,只能由该点的坐标位置决定,即同一点上各方向的静压强大小均相等。
流体平衡微分方程⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=∂∂=∂∂=∂∂01-Z 01-Y 01-X z pypx p平衡流体任一点压强(c=p 0-ρW)P=pW+c=p 0+ρ(W-W 0)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。
(1)等压面必为等势面;(2)等压面必然与质量力正交; 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 P abs 相对压强:以当地大气压为基准起算的压强 P P=P abs —P a (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 P v P v =P a -P abs = -P测压管水头:是单位重量液体具有的总势能c gp=+ρz 【比位能(位置水头)+比压能(压强水头)=比势能】 (1)p 1=p 2时,z 1=z 2,即等压面为水平面;(2)z 2>z 1时,p 1>p 2,即位置较低处压强大于位置较高处;基本问题:(γ=ρg )1、求流体内某点的压强值:p = p 0 +γh ;2、求压强差:p – p 0 = γh ;3、求液位高:h = (p - p 0)/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p c 之积。
流体力学总结
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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。
流体力学课程总结
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考 试 安 排
9:00 — 11:00
考试地点:A211(110121 110122)
A212(110123 110124)
注意:别忘了带计算器!
流体性质
流体粘性
影响因素
牛顿粘性定律
பைடு நூலகம்止流体
定义与性质
静压力特性
壁面作用
流动流体
描述与分类
能量与动量
阻力与流态
能量与动量
4. 流体作用力的计算(动量方程*)
5. 管路计算(简单管路,串、并联管路*)
1. 概念:准确、理解、表述。
注 意 问 题
2. 对要求解的问题要能还原为基本问题。
3. 注意各物理量的量纲。
4. 解答要完整。
5. 避免计算错误。
6. 避免思维惯性。
输水管的流量,水温一定,随管径加大,雷诺数如
何变化?为什么?
主 要 公 式
4. 伯努利方程
(P82 4-27, P88 4-46)* 5. 动量方程 (P89 4-52)* 6. 管路阻力计算 (P155 7-58,7-59)*
1. 流体静压对壁面作用力作用点的确定(压力中心)
重 点 掌 握
2. 压力体的确定*
3. 流体流速(或压力)的计算(伯努利方程*)
试卷题型与比例
选择题:20分(5题) [单选题]
简答题:20分(2题) 计算题:60分(4题)
伯努力方程 流速 压力 位置
动量方程 作用力 流量 流速
阻力与流态
流态与Re
阻力
阻力形式与 阻力系数 管路系统与 计算
沿程阻力 局部阻力
简单管路 并联管路 串联管路
工程流体力学复习知识总结
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一、是非题.1.流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面. (错误)2.平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。
(正确)3.附面层分离只能发生在增压减速区. (正确)4.等温管流摩阻随管长增加而增加,速度和压力都减少。
(错误)5.相对静止状态的等压面一定也是水平面. (错误)6.平面流只存在流函数,无旋流动存在势函数。
(正确)7.流体的静压是指流体的点静压。
(正确)8.流线和等势线一定正交。
(正确)9.附面层内的流体流动是粘性有旋流动。
(正确)10.亚音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度增加,压力减小。
(正确)11.相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。
(正确)12.超音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度减小,压力增加。
(正确)13.壁面静压力的压力中心总是低于受压壁面的形心. (正确)14.相邻两流线的函数值之差,是此两流线间的单宽流量. (正确)15.附面层外的流体流动时理想无旋流动。
(正确)16.处于静止或相对平衡液体的水平面是等压面. (错误)17。
流体的粘滞性随温度变化而变化,温度升高粘滞性减少;温度降低粘滞性增大。
(错误)18流体流动时切应力与流体的粘性有关,与其他无关。
(错误)二、填空题。
1、1mmH2O= 9。
807 Pa2、描述流体运动的方法有欧拉法和拉格朗日法 .3、流体的主要力学模型是指连续介质、无粘性和不可压缩性.4、雷诺数是反映流体流动状态的准数,它反映了流体流动时惯性力与粘性力的对比关系.5、流量Q1和Q2,阻抗为S1和S2的两管路并联,则并联后总管路的流量Q为,总阻抗S为。
串联后总管路的流量Q为,总阻抗S为。
6、流体紊流运动的特征是脉动现像,处理方法是时均法。
7、流体在管道中流动时,流动阻力包括沿程阻力和局部阻力。
8、流体微团的基本运动形式有: 平移运动、旋转流动和变形运动 .9、马赫数气体动力学中一个重要的无因次数,他反映了惯性力与弹性力的相对比值。
10、稳定流动的流线与迹线重合。
流体力学心得体会

流体力学心得体会篇一:《流体力学》学习报告《流体力学》学习报告————11 土木二班47 号胡智远通过一个学期的学习,让我懂得了:流体力学是研究流体平衡和机械运动规律及其应用的科学,是力学的一个重要分支。
它的任务是通过流体的运动规律,研究流体之间及流体与各种边界之间的相互作用力,并将它们应用于解决科研和实际工程问题。
在水力、动力、土建、航空、化工,机械等领域里,都日益广泛的应用流体力学,同时正是这些领域的发展,也推动了流体力学的发展和深入。
流体是气体和液体的总称。
在人们的生活和生产活动中随时随地都可遇到流体,所以流体力学是与人类日常生活和生产事业密切相关的。
大气和水是最常见的两种流体,大气包围着整个地球,地球表面的70%是水面。
大气运动、海水运动(包括波浪、潮汐、中尺度涡旋、环流等)乃至地球深处熔浆的流动都是流体力学的研究内容。
20 世纪初,世界上第一架飞机出现以后,飞机和其他各种飞行器得到迅速发展。
20 世纪50 年代开始的航天飞行,使人类的活动范围扩展到其他星球和银河系。
航空航天事业的蓬勃发展是同流体力学的分支学科——空气动力学和气体动力学的发展紧密相连的。
这些学科是流体力学中最活跃、最富有成果的领域。
石油和天然气的开采,地下水的开发利用,要求人们了解流体在多孔或缝隙介质中的运动,这是流体力学分支之一——渗流力学研究的主要对象。
渗流力学还涉及土壤盐碱化的防治,化工中的浓缩、分离和多孔过滤,燃烧室的冷却等技术问题。
燃烧离不开气体,这是有化学反应和热能变化的流体力学问题,是物理- 化学流体动力学的内容之一。
爆炸是猛烈的瞬间能量变化和传递过程,涉及气体动力学,从而形成了爆炸力学。
沙漠迁移、河流泥沙运动、管道中煤粉输送、化工中气体催化剂的运动等,都涉及流体中带有固体颗粒或液体中带有气泡等问题,这类问题是多相流体力学研究的范围。
等离子体是自由电子、带等量正电荷的离子以及中性粒子的集合体。
等离子体在磁场作用下有特殊的运动规律。
工程流体力学分析总结3

* Exact Solution of N-S Equations NCouette Flow: incompressible, steady,laminarflow
between a Fixed and a Moving Plate neglecting body force
* Two different points of view in analyzing
problems in mechanics (欧拉观点 欧拉观点)and The Eulerian view (欧拉观点)and the Lagrangian view (拉格朗日观点) 拉格朗日观点) * Flow classification * Streamline(流线),Pathline(迹线) & Flowfield (流场) 流线方程,计算流谱
The Angular-Momentum Equation
p+ dp 2
dp
ρ
+ gdz + VdV = 0
α
α
p + dp
V + dV
2 p1 V 1 p2 V 2 + + g z1 = + 2 + g z2 = c ρ 2 ρ 2
z
β
p
V
A
ρ + dρ
A+ dA
Frictionless incompressible Bernoulli Equation
Summarization of Chapter 1
* Continuum 连续介质
工程流体力学I总结
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Fp g ( yC sin ) A
Fp ( pc pa ) A
yD
ghc A
2
h
D
hC h y
dA
y dA
yc A
o
Ix I yc cx yc A yc A
Az
2 I x yc A Icx
yC
yD
Pa
c
d
xz
p xx
xy
zx
fy
p zz
zy fz fx
yx
p yy
yz
6. 层流与湍流的比较
特点 层流 湍流 分层 切应 力 τ1 速度 分布 二次 曲线 对数 指数 沿程 损失 ∝v ∝ v1.75-2 1 1 0.79-0.87 Re、Δ/d
25
动能修 正系数 2
动量修 正系数 4/3
p j1
2 p1 v12 p2 v2 设流动介质是液体 z1 z2 hw g 2g g 2g
设流动流体是气体
p1 1
2
v12 z2 z1 g a p2 2
2
2 v2 ghw
设 z2 z1 g a 0,
11
一、基本概念
欧拉法与拉格朗日法 流体运动的基本概念 流动的分类:定常与非定常、缓变流与急变流 迹线与流线 流管、流束、总流 有效截面 、流量、平均流速 湿周、水力半径、水力直径 系统、控制体
12
三、重要结论
1.欧拉法 N N( x, y, z, t )
d v dt t
x
Fpx ( pC pa ) Ax
杜编《工程流体力学》总结

杜编《工程流体力学》总结第一章绪论一、 流体的定义:通常说能够流动的物质为流体;如果按照力学的术语进行定义,则在 任何微小剪切力的作用下都能够发生连续变形的物质称为流体。
液体、气体统称为流体。
二、 特征在给定的剪切力作用下,固体只产生一定量的变形,而流体将产生连续的变形,即流 体具有流动的特征;当剪切力停止作用时,在弹性极限内固体可以恢复原来的形状,而流体 只是停止变形,而不能恢复到原来的位置;在静止状态下,固体能够同时承受法向应力和切 向应力,而流体仅能够承受法向应力,只有在运动状态下才能够同时承受法向应力和切向应 力;固体有一定的形状,而流体则取其容器的形状。
三、 连续性假设把流体视为由无数连续分布的流体微团组成的连续介质,这就是流体的“连续介质模 型”。
四、密度密度是流体的重要物理属性之一,它表征流体的质量在空间的密集程度。
对于非均质流 体,若围绕空间某点的体积为印,其中流体的质量为5m ,则它们的比值5m /印为印内 流体的平均密度。
令5V 30取该值的极限,便可得到该点处流体的密度,即式中m 为流体的质量(kg ), V 为流体的体积(m 3),p 表示流体单位体积内具有的质量 (kg/m 3)。
式中数学上的5V 30,在这里应从物理上理解为,体积缩小为上节所定义的流 体微团。
以后遇到类似情况,都应该这样去理解。
对于均质流体,其密度为m P = 一V五、可压缩流体和不可压缩流体流体的膨胀性:流体的膨胀性系数用a 活示,它是在一定压强下单位温升引起的体积 变化率,即dV a =V VdT式中dT 为温度增量,dV :V 为d T 引起的体积变化率。
流体的压缩性:用流体的压缩系数k 表示,它是在一定温度下单位压强增量引起的体 积变化率,即5V V5VK ——5p V 5p式中5p 为压强增量,5V/V 为。
p 引起的体积变化率。
由于压强增高,体积缩小,0 p 和6 V 异号,为了保证压缩系数为正,故在等式的右侧冠以负号。
工程流体力学总结

工程流体力学总结引言工程流体力学是研究流体在工程领域中的运动和相互作用的学科。
它是现代工程学中的重要分支,涉及到多个领域,如建筑、航空航天、能源等。
本文将对工程流体力学的基本原理、应用领域和研究方法进行总结和介绍。
基本原理流体的基本性质流体力学研究的对象是流体,流体是指液体和气体。
流体具有一些基本性质,如宏观连续性、流体的速度分布以及流体的压力分布等。
流体的运动方程流体的运动方程是描述流体运动规律的基本方程,包括质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程。
这些方程可以用于描述流体的运动和相互作用。
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中按规则的流动,流线间无交叉和混杂。
而湍流则是指流体在管道中混乱地流动,流线交错和混杂在一起。
应用领域建筑工程工程流体力学在建筑工程中有着广泛的应用。
例如,在空调系统中,通过研究流体力学可以优化空气流动的分布,提高室内空气质量。
另外,在桥梁设计中,研究流体力学可以评估风载效应,确保桥梁的安全性能。
航空航天航空航天领域是工程流体力学的重要应用领域之一。
研究流体在飞行器表面的流动特性,可以提高飞机和火箭的气动性能。
此外,工程流体力学还可以用于设计空气动力学模拟实验,以预测飞行器的飞行性能。
能源工程工程流体力学在能源领域的应用也较为广泛。
例如,在水力发电站中,研究水流的流动特性可以优化水轮机的设计,并提高发电效率。
另外,在核电站中,工程流体力学可以用于研究冷却剂的流动,确保核反应堆的安全性能。
研究方法数值模拟数值模拟是工程流体力学研究中常用的方法之一。
通过建立流体力学方程的数值模型,利用计算机进行求解,可以模拟流体的运动和相互作用。
数值模拟方法可以有效地降低实验成本,加快研究进度。
实验测试实验测试是工程流体力学研究的另一种重要方法。
通过设计合适的实验装置和实验方法,可以直接观测和测量流体的性质和运动规律。
实验测试方法可以提供准确的数据,验证数值模拟的结果,对研究结果进行补充和修正。
工程流体力学复习要点总结

工程流体力学复习要点总结流体力学一,绪论1,流体:宏观:流体是容易变形的物体,没有固定的形状。
微观:在静力平衡时,不能承受拉力或者剪力的物体就是流体。
2.流体分类:液体,气体。
3.流体力学的研究方法:①理论方法②实验法③计算法4.流体介质:是指流体中宏观尺寸非常小而微观尺寸又足够大的任意一个物理实体。
5.连续介质:无穷多个、无穷小的、紧密相邻、连绵不断的流体质点组成的一中绝无间隙的介质。
提出连续介质的目的:①符合实际情况②便于使用数学工具。
6.流体的主要物理性质:a,流体的密度与重度 b,黏性 c,压缩性和膨胀性 d,表面张力。
7.黏性:流体运动时,其内部质点沿接触面相对运动,产生内摩擦力以阻止流体变形的性质,就是流体的黏性。
8.根据牛顿内摩擦定律,流体分为两种:牛顿流体、非牛顿流体。
非牛顿流体分为:塑性流体、假塑性流体、胀塑性流体。
9.μ和ν的单位。
10.黏度变化规律:液体温度升高,黏性降低;气体温度升高,黏性增加。
原因:液体黏性是分子间作用力产生;气体黏性是分子间碰撞产生。
11.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。
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。
弹性模量E=1/βp N/m2βp βt12.不可压缩流体:将流体的压缩系数和膨胀系数都看作零的流体。
二,流体静力学1.静止流体上的作用力:质量力、表面力。
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。
表面力:指大小与流体表面积有关并且分布作用在流体表面上的力。
2.欧拉平衡微分方程:欧拉平衡微分方程的综合形式也叫压强微分公式:3.等压面:流体中压强相等的各点所组成的平面或曲面。
其性质:①等压面也是等势面②等压面与单位质量力垂直③两种不相混合液体的交界面是等压面。
4.绝对压强:以绝对真空为基准计算的压强。
P相对压强:以大气压强为基准计算的压强。
P’真空度:某点的压强小于大气压强时,该点压强小于大气压强的数值。
工程流体力学 总结

工程流体力学总结引言工程流体力学是研究在各种工程领域中发生的流体运动和相应力学问题的学科。
它涉及到许多重要的工程应用,例如水力工程、空气动力学、航空航天工程等。
本文将对工程流体力学的基本概念、原理及应用进行总结。
流体的基本性质流体是一种没有固定形状和固定体积的物质,分为液体和气体两种形式。
流体力学研究的基础是对流体的基本性质的理解。
流体的连续性流体的连续性原理指的是在流体运动中,任意一点处的速度和压力等物理量连续地变化。
这意味着在流体的微观层面,不存在空隙或空洞。
流体的运动描述流体的运动可以通过速度场来描述,速度场是流体内每个点的速度矢量。
流体的运动可以是定常的(速度和质量流率不随时间变化)或非定常的(速度和质量流率随时间变化),并且可以是一维、二维或三维的。
流体静力学流体静力学是研究静止流体内部压力、密度和重力之间的关系的学科。
根据流体静力学原理,流体内部的压力是等值面上的常数值,且压力从上到下随高度增加。
流体的动力学流体力学研究的重点是流体的运动,即流体力学的动力学部分。
流体的动力学基于质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律等基本原理。
质量守恒定律流体的质量守恒定律,也被称为连续性方程,描述了流体质量在单位时间内的变化。
它可通过质量流率和流体流速的关系来表示。
动量守恒定律动量守恒定律是流体力学中的基本定律之一,它描述了流体运动中动量的变化。
根据动量守恒定律,外力和流体内部的压力力共同对流体施加力,从而导致流体运动和速度的变化。
能量守恒定律能量守恒定律描述了流体系统中能量的转化和传递。
对于不可压缩流体,能量守恒定律可以通过伯努利方程来表示;对于可压缩流体,需要考虑流体内部的压力、内能和动能的转化。
工程应用工程流体力学在各种工程领域中有着广泛的应用。
下面列举几个常见的应用案例:水力工程水力工程是利用水资源进行水力能转化和利用的工程学科。
工程流体力学在水力工程中的应用包括水力发电、水库设计、水流测量等。
工程流体力学学习心得

工程流体力学学习心得工程流体力学学习心得工程流体力学对于过程装备与控制工程专业的我来说,属于专业必备课程,对专业后续的无论是就业还是研究生学习研究都是必备的知识。
工程流体力学介绍了工业生产中的基本流体特性、流体流动的基本特性以及流体在储运设备以及管道中储存和流动时流体对储运设备的影响等相关知识。
对于自己的专业来讲,工程流体力学对以后自己在选择设计承压储运工程流体设备的工作中,为不同流体对不同形式的承压储运设备的力学及性能影响提供理论依据,从而使工作顺利进行下去。
对于本门课程主要的知识点归结如下:1、柏努力方程2、流体流动时的动量守恒方程3、连续性方程4、流体流动时的动量矩守恒方程5、流体管程流动阻力计算6、流体局部流动阻力计算另一个自己感觉重要的知识便是获得上述各方程前期的假设性,在假设的基础上,由最简单形式开始展开对公式的推导以及验证。
事务研究的基础任务,例如假设性条件和忽略性因素,才是研究取得成功的根本,因此,要探究事物的根本,就应该努力培养如何提出假设的这种能力,培养先创性及大胆实践探求的精神。
同时,作为工科专业,又应该具有工程概念,工程概念中的一个很大特点就是“人各异性”。
同一个工程建设中,很可能有多种施工方案,并且每一种方案都会有自己的特点及优势,而且也并不存在真正绝对的答案供自己选择。
因此,在培养先创性及大胆实践探求的精神同时,一定不要钻死牛角尖,同时要根据实际情况选择自己的设计方案。
在学习这门课程中,有些基础知识掌握的不是很到位,并且,在自己感觉相对简单的知识点方面,本以为自己已经掌握了,但是,当真正拿到手亲身做的时候,就会发现很多问题,因此,在今后的学习及生活中,也要克服自以为是的坏毛病,亲身实践去获取所需。
对这个学期的课程来讲,我并没有因考察考试的区分来看待所学的各门课程,而是对照自己的毕业从业计划有目的的投入到学习中,这虽是一门考查课,但是在以后的工作中,这门课程将会给予我实际的操作应用。
工程流体力学课程总结

第一章 流体及其主要物理性质
一、基本概念
1.连续介质假设 2.流体的密度、重度、比重(相对密度) 流体的密度、重度、比重(相对密度) 3.流体的可压缩性、膨胀性、粘性 流体的可压缩性、膨胀性、 4.动力粘度、运动粘度 动力粘度、 5.理想流体、实际流体 理想流体、 6.质量力、表面力 质量力、
p2
γ
+
α 2V22
2g
+ hw1−2
2 2
V p2 V z1 + + + H = z2 + + + hW γ 2g γ 2g
p1
7、
ρ Q( v 2 x − v1x ) = ∑ Fx ρ Q( v 2 y − v1y ) = ∑ Fy ρ Q( v 2 z − v1z ) = ∑ Fz
二、基本公式
(z1 − z 2 ) +
p1 − p 2
γ
V12 − V22 + = ∑ h f + ∑ h j = hw 2g
m
LV Q ν hf = λ =β L 5− m D 2g D
2 2−m
V22 h j = ξc 2g
Q = µA 2gH 0
H 0 = ( z1 − z 2 ) +
µ = ε ⋅φ
二、 基本公式
F Ne = ρ l 2v 2
Vn l n
νn
2 n
=
Vm l m
νm
2 m
Re =
Vl
ν
2
V V = g nln g mlm
pn pm = 2 2 ρ nVn ρ mVm
V Fr = gl
p Eu = ρ V2
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3、 4、
ux u y uz 0
t x
y
z
∂u x ∂x
+
∂u y ∂y
+
∂uz ∂z
=0
ρ1V1A1 = ρ2V2 A2
V1A1 = V2 A2 = Q
5、
dux = X dt duy = Y dt duz = Z dt
1 ∂p ρ ∂x
1 ∂p ρ ∂y 1 ∂p ρ ∂z
2uy y 2
2uy z 2
u y t
ux
u y x
uy
u y y
uz
u y z
Z
1
p z
2uz x 2
2uz y 2
2uz z 2
u z t
ux
u z x
uy
uz y
uz
u z z
u p R 2 r 2 4L
水头损失:hw hf Q A
二、基本公式
1、
ax
u x t
ux
u x x
uy
u x y
uz
u x z
ay
u y t
ux
u y x
uy
u y y
uz
u y z
az
u z t
ux
u z x
uy
u z y
uz
u z z
2、
ux
dx
x, y, z, t
dy
u y x, y, z, t
dz
u z x, y, z, t
第一章 流体及其主要物理性质
一、基本概念
1.连续介质假设 2.流体的密度、重度、比重(相对密度)
3.流体的可压缩性、膨胀性、粘性
4.动力粘度、运动粘度 5.理想流体、实际流体 6.质量力、表面力
二、基本公式
μ
γ = ρ g; ν = ρ
δ
=
γ γ水
=
ρ ρ水
;β
p
=
1 dV
1
dp
V
; Eo =
9、
u = 2g pA p0 γ
第四章 流动阻力和水头损失
一、 基本概念
1.流动阻力 水力半径 水头损失 2.层流 湍流(紊流) 3.几何相似 运动相似 动力相似 4.牛顿数 雷诺数 富劳德数 欧拉数
5.各单位量纲及量纲分析法 (雷利法、 定理)
6.平均速度 最大速度 脉动速度 时均速度 7.水力光滑 水力粗糙 (两者区分) 层流边层 8.沿程阻力系数 局部阻力系数 当量直径(相当直径)
; βp
1 dV
du
du
βt = dt
V
;T = ±μA ; τ = ±μ ;
dy
dy
三、重点
牛顿内摩擦定律的应用
第二章 流体静力学
一、基本概念
1.静压强的两个特性 2.等压面、自由液面 3.绝对压强、表压强(相对压强)、真空度 4.工程大气压、标准大气压、当地大气压 5.位置水头、测压管水头、总水头 6.比位能、比压能、总比能 7.相对静止及其计算方法 8.面积形心、压力中心 9.压力体、总压力
二、 基本公式
Ne
F l 2v2
Vnln = Vmlm
νn
νm
Re Vl
Vn2 Vm2 gnln gmlm
Fr
V2 gl
pn pm
nVn2 mVm2
Eu
p V2
X
1
p x
2ux x 2
2ux y 2
2ux z 2
ux t
ux
ux x
uy
ux y
uz
ux z
Y
1
p y
2uy x 2
二、基本公式
z1
z2
p1
p2
V12 V22 2g
hf
h j hw
hf
LV2
D 2g
Q 2m m
D5m
L
hj
c
V22 2g
Q A 2gH0
H0
z1
z2
p1
p2
V12 2g
其它 1.水击现象 2.非牛顿流体
预祝各位学员顺利通过考试!
Re Vd Vd
包达公式:h j
V2 2g
Re 2000 64
Re
59.7
2000 Re 8 7
0.3164 Re0.25
第五章 压力管路的水力计算
一、 基本概念
1.压力管路,长管,短管 2.作用水头,管路特性曲线 3.管路计算的三类问题 4.串联管路与并联管路各自的水力特性 5.分支管路 6.定水头小孔口,管嘴 7.流量系数,流速系数,收缩系数
三、分析方法总结
1.证明流体力学基本定理的方法 2.相对静止涉及的达朗贝尔原理 3.曲面受力中压力体的画法与应用
第三章 流体运动学与动力学基础
一、 基本概念
1.拉格朗日法与欧拉法(加速度计算方法) 2.定常流(稳定流)、非定常流(不稳定流) 3.流线、迹线、流束、流管、总流 4.有效断面、体积流量、断面平均流速 5.缓变流断面、动能修正系数 6.节流式流量计、测速管、喷射泵工作原理 7.各项水头、水头线(总水头线及测压管水头线)、水力坡降 8.泵的扬程、功率、效率
6、
z1 +
p1 γ
+ α1V12 2g
=
z2
+
p2 γ
+
α2V22 2g
+ hw1
2
z1
+
p1 γ
+ V12 2g
+
H
=
z2
+
p2 γ
+ V22 2g
+ hW
7、
ρ Q(v2x ρ Q(v2 y ρ Q(v2z
∑ v1x ) = Fx ∑ v1y ) = Fy ∑ v1z ) = Fz
8、 Q = αA 2g p1 p2 γ
二、基本公式
1 ∂p X ρ ∂x = 0
1、流体平衡微分方程式
1 ∂p Y ρ ∂y = 0
2、静力学基本方程
Z
p = p0 + ρgh
3、平面总压力
1 ∂p ρ ∂z = 0
p z + ρg = c
4、曲面总压力
P = pc A
yD
=
yC
+
JC yC A
P = Px2 + Pz2 Px = ρghc Ax Pz = ρgV