流体静力学知识点复习
流体力学复习要点
流体力学复习要点流体力学复习要点第一章绪论1.1流体的主要物理力学性质1、流体的主要物理力学性质包括哪几部分？2、水的密度为1000kg/m33、牛顿内摩擦定律4、牛顿内摩擦定律表明内摩擦力的大小与流体的角变形速率成正比5、流体的黏度，运动黏性系数与动力黏性系数的关系；液体的μ随温度的升高而减小，气体的μ随温度的升高而增大1.2作用在流体上的力1、按作用方式的不同分为：表面力和质量力2、单位质量力是作用在单位质量流体上的质量力1.3流体的力学模型1、常用的物理力学模型：连续介质模型、理想流体、不可压缩流体。
2、连续介质模型是指的流体是一种毫无空隙的充满其所占空间的连续体的假定。
流体质点指的是大小同一切流体空间相比微不足道，又含有大量分子具有一定质量的流体微元。
3、理想流体是指假定流体没有黏性4、不可压缩流体是指假定流体的密度是一个常数第一章流体静力学2.1静止流体中压强的特征1、静压强的定义2、静止流体中压强的特征：（1）静止流体只能承受压应力，压强的方向垂直指向作用面（受力面的内法线方向）（2）流体内同一点的静压强的大小在各个方向均相等2.2流体平衡微分方程1、等压面：压强相等的空间点构成的面2、对于仅受重力作用的联通的同一均质流体，等压面为水平面。
2.3重力作用下流体静压强的分布规律1、p z C gρ+= 当质量力仅为重力时，静止流体内部任一点的p z gρ+是常数 2、0p p g ρ=+h 3、压强的度量：相对压强、绝对压强、真空度。
4、静压强分布图的绘制2.4压强的测量一般采用仪器测得都是相对压强2.5流体的相对平衡1、等加速直线运动的流体的等压面：倾斜面2、等角速旋转运动的流体的等压面：旋转抛物面2.6液体作用在平面上的总压力1、解析法c F p A= c c c +D I y y y A=（注意一下：y D 代表的是什么） 2、图解法F=bS 2.6作用在曲面上的液体压力1、压力体的组成有3个面，分别是：2、压力体的绘制第二章流体运动理论与动力学基础3.1流体运动的描述方法欧拉法中加速度由两部分组成：位变加速度、时变加速度（或者说迁移加速度和当地加速度）3.2流场的基本概念（分类）1、按照运动要素是否随时间发生变化，分为：恒定流和非恒定流2、按照运动要素与坐标变量之间的关系分为：一元流、二元流和三元流。
(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。
化工原理知识点
第一章 知识点一、 流体静力学基本方程式或注意：1、应用条件：静止的连通着的同一种连续的流体。
2、压强的表示方法：绝压—大气压=表压 表压常由压强表来测量； 大气压—绝压=真空度 真空度常由真空表来测量。
3、压强单位的换算：1atm=760mmHg=10.33mH 2O=101.33kPa=1.033kgf/cm2=1.033at4、应用：水平管路上两点间压强差与U 型管压差计读数R 的关系：处于同一水平面的液体，维持等压面的条件必须时静止、连续和同一种液体二、定态流动系统的连续性方程式––––物料衡算式三、定态流动的柏努利方程式––––能量衡算式1kg 流体：讨论点：1、流体的流动满足连续性假设。
2、理想流体，无外功输入时，机械能守恒式：3、可压缩流体,当Δp/p 1<20%,仍可用上式，且ρ=ρm 。
4、注意运用柏努利方程式解题时的一般步骤，截面与基准面选取的原则。
5、流体密度ρ的计算：理想气体ρ=P M /R T混合气体 混合液体 上式中：x wi ––––体积分率；x wi ––––质量分率。
6、gz,u 2/2,p/ρ三项表示流体本身具有的能量，即位能、动能和静压能。
∑hf 为)(2112z z g p p -+=ρghp p ρ+=0gR p p A )(21ρρ-=-常数常数=====≠ρρρρuA A u A u w s A 222111,常数常数======uA A u A u V s A 2211,ρ21221221///,d d A A u u A ===圆形管中流动常数ρf h u P gZ We u P gZ ∑+++=+++22222111ρρ2222222111u P gZ u P gZ ++=++ρρvn n v v m x x x ρρρρ+++= 2211n wn w m w m x x x ρρρρ+++= 2211流经系统的能量损失。
We 为流体在两截面间所获得的有效功，是决定流体输送设备重要参数。
化工原理知识点总结复习重点(完美版)
无论是层流或揣流，在管道任意截面上，流体 质点的速度均沿管径而变化，管壁处速度为零，离 开管壁以后速度渐增，到管中心处速度最大。
层流：1、呈抛物线分布；2、管中心最大速度 为平均速度的2倍。
湍流：1、层流内层；2、过渡区或缓冲区；3、 湍流主体
湍流时管壁处的速度也等于零，靠近管壁的流 体仍作层流流动，这－作层流流动的流体薄层称为 层流内层或层流底层。自层流内层往管中心推移， 速度逐渐增大，出现了既非层流流动亦非完全端流 流动的区域，这区域称为缓冲层或过渡层，再往中
出上、下游界面；
2、 截面的选取：两截面均应与流动方向垂直；
3、 基准水平面的选取：任意选取，必须与地面平
行，用于确定流体位能的大小；
4、 两截面上的压力：单位一致、表示方法一致；
5、 单位必须一致：有关物理量的单位必须一致相
匹配。
三、流体流动现象：
流体流动类型及雷诺准数：
（1）层流区
Re<2000
离心泵：电动机 流体（动能）转化 静压能
一、离心泵的结构和工作原理：
离心泵的主要部件：
离
心泵的的启动流程：
叶
轮
吸液（管泵，无自吸能力）
泵壳
液体的汇集与能量的转换
转能
泵
轴
排放
密封 填料密封 机械密封（高级）
叶轮 其作用为将原动机的能量直接传给液体，
以提高液体的静压能与动能（主要为静压能）。
泵壳 具有汇集液体和能量转化双重功能。
（2）过渡区
2000< Re<4000
（3）湍流区
Re>4000
本质区别：（质点运动及能量损失区别）层流与端
流的区分不仅在于各有不同的Re 值，更重要的是
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。
流体静力学(,)资料重点
h1
1b 2
h12 h22
h2
2 3
h2
2 3
h1
h22
3h1 h2
显然合力作用点x坐标为
xD
1 2
b
例2 如图所示，一贮水器壁面上有三个半球形的盖，其直径相 同，d=0.5m，贮水器上下壁面的垂直距离h=1.5m，水深H=2.5m。 试求作用在每个半球形盖子上的总压力？
解 对于底盖，由于在水平方向上压强分布对称，所以流体静压强作
第五节 静止液体作用 在壁面上的总压力
▪ 压力分布涉及的 第二问题（作用 力）
工程实际意义
▪ 1.作用在平面壁 上的总压力
2.作用在曲面壁 上的总压力
静水奇象
第五节 静止液体作用 在壁面上的总压力
1.作用在平面壁上的总压力 (大小不等，方向相同) （1）总压力的大小
微元面积 上的压力
dP pa hdA
液体作用在沉没物体上的总压力的方向垂直向上，大小 等于沉没物体所排开液体的重力，该力又称为浮力。
浮体：W<gV，物体上升，浮出液体表面。 潜体：W=gV，物体在液体中到处处于平衡状态。 沉体：W>gV，物体下沉，直至液体底部。
4. 例题
例1 如图所示，一矩形闸门宽度为b，两侧均受到密度为ρ的 液体的作用，两侧液体深度分别为 h1、h，2 试求作用在闸门上的 液体总压力和压力中心？
第五节 静止液体作用 在壁面上的总压力
（2）总压力的作用点（压力中心点－D）
合力矩定理：合力对某轴的矩等于各分力 对同一轴的矩的代数和
PzD pdA z
A
h dA z
A
z sin dA z
A
sin z2dA
A
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。
流体静力学知识点
流体静力学知识点流体静力学是研究静止在外力作用下的流体平衡状态的力学分支。
在工程学和物理学中有着广泛的应用。
本文将介绍流体静力学的一些基本知识点和概念。
一、压力压力是流体静力学中最基本的概念之一。
它指的是单位面积上的力的作用，可以用公式P=F/A表示，其中P表示压力，F表示力，A表示作用力的垂直面积。
在流体中，压力是均匀的，并且在任何一点的方向都是相同的。
根据帕斯卡原理，如果在一个封闭的容器中施加压力，那么容器中的每一个点都会受到相同大小的压力。
二、密度密度是流体静力学中另一个重要的概念。
它指的是单位体积的质量，可以用公式ρ=m/V表示，其中ρ表示密度，m表示质量，V表示体积。
密度和压力密切相关，较高的密度会导致较高的压力。
在流体静力学中，密度通常用来描述流体的压缩性和可塑性。
三、浮力浮力是指流体对浸入其中物体的向上的支持力。
根据阿基米德原理，一个物体在液体中受到的浮力大小等于其排开的液体的重量。
浮力的大小与物体的体积有关，如果物体的体积越大，则浮力越大。
浮力对于浮体的浸没与浮起有着重要的影响。
四、液体静压力液体静压力是指任何一点在液体中的压力。
液体静压力与液体的密度、重力加速度以及深度有关，可以用公式P=ρgh表示，其中P表示液体静压力，ρ表示液体的密度，g表示重力加速度，h表示液体的深度。
液体静压力是决定液体处于平衡状态的重要因素之一。
根据液体静压力的原理，液体会在垂直方向上均匀传递压力。
五、流体静力学定律在流体静力学中，有一些重要的定律被广泛应用。
其中包括帕斯卡定律、阿基米德原理和连续性方程等。
帕斯卡定律指出，在静止的不可压缩流体中，任何一个点上受到的压强都会均匀地传递到其他点上。
阿基米德原理说明了一个物体浸没在液体中所受到的浮力等于排开的液体的重量。
连续性方程则描述了在稳定的流动中，流体的质量流量是恒定的。
六、应用领域流体静力学的知识和原理在各个领域都有广泛的应用。
在水利工程中，流体静力学用于计算水压力、水流速度等参数，从而设计合理的水坝、水闸和水管系统。
化工原理第一章流体流动知识点总结
第一章流体流动一、流体静力学：压强，密度，静力学方程二、流体基本方程：流速流量，连续性方程，伯努利方程三、流体流动现象：牛顿粘性定律，雷诺数，速度分布四、摩擦阻力损失：直管，局部，总阻力，当量直径五、流量的测定：测速管，孔板流量计，文丘里流量计六、离心泵：概述，特性曲线，气蚀现象和安装高度8■绝对压力：以绝对真空为基准测得的压力。
■表压/真空度 ：以大气压为基准测得的压力。
表 压 = 绝对压力 － 大气压力真空度 = 大气压力 － 绝对压力1.1流体静力学1.流体压力/压强表示方法绝对压力绝对压力绝对真空表压真空度1p 2p 大气压标准大气压：1atm = 1.013×105Pa =760mmHg =10.33m H 2O112.流体的密度Vm =ρ①单组分密度),(T p f =ρ■液体：密度仅随温度变化（极高压力除外），其变化关系可从手册中查得。
■气体：当压力不太高、温度不太低时，可按理想气体状态方程计算注意：手册中查得的气体密度均为一定压力与温度下之值，若条件不同，则需进行换算。
②混合物的密度■ 混合气体：各组分在混合前后质量不变，则有nn 2111m φρφρφρρ+++= RTpM m m=ρnn 2211m y M y M y M M +++= ■混合液体：假设各组分在混合前后体积不变，则有nmn12121w w w ρρρρ=+++①表达式—重力场中对液柱进行受力分析：液柱处于静止时，上述三力的合力为零:■下端面所受总压力 A p P 22=方向向上■上端面所受总压力 A p P 11=方向向下■液柱的重力)(21z z gA G -=ρ方向向下p 0p 2p 1z 1z 2G3.流体静力学基本方程式g z p g z p 2211+=+ρρ能量形式)(2112z z g p p -+=ρ压力形式②讨论：■适用范围：适用于重力场中静止、连续的同种不可压缩性流体；■物理意义：在同一静止流体中，处在不同位置流体的位能和静压能各不相同，但二者可以转换，其总和保持不变。
流体力学基础知识汇总
流体力学基础知识汇总流体力学是研究流体静力学和流体动力学的学科。
流体力学是物理学领域中的一个重要分支，广泛应用于工程学、地球科学、生物学等领域。
本文将从流体力学的基础知识出发，概述流体力学的相关内容。
一、流体静力学流体静力学研究的是静止的流体以及受力平衡的流体。
静止的流体不受外力作用时，其内部各点的压力相等。
根据帕斯卡定律，压强在静止的流体中均匀分布。
流体静力学的重要概念包括压强、压力、密度等。
压强是单位面积上受到的力的大小，而压力是单位面积上受到的力的大小和方向。
密度是单位体积内质量的多少，与流体的压力和温度有关。
二、流体动力学流体动力学研究的是流体在受力作用下的运动规律。
流体动力学的重要概念包括流速、流量、雷诺数等。
流速是单位时间内流体通过某一截面的体积。
流速与流量之间存在着直接的关系，流量等于流速乘以截面积。
雷诺数是描述流体流动状态的无量纲参数，用于判断流体流动的稳定性和不稳定性。
三、伯努利定律伯努利定律是流体力学中的一个重要定律，描述了流体在沿流线方向上的压力、速度和高度之间的关系。
根据伯努利定律，当流体在流动过程中速度增加时，压力会降低；当流体在流动过程中速度减小时，压力会增加。
伯努利定律在飞行、航海、液压等领域有着重要的应用。
四、黏性流体黏性流体是指在流动过程中会发生内部层滑动的流体。
黏性流体的流动过程受到黏性力的影响，黏性力会导致流体的内部发生剪切变形。
黏性流体的流动规律可以通过纳维-斯托克斯方程来描述。
黏性流体在润滑、液体运输、地质勘探等领域有着广泛的应用。
五、边界层边界层是指在流体与固体表面接触的区域，流体的速度在边界层内逐渐从0增加到与远离表面的流体速度相等。
边界层的存在会导致流体的阻力增加。
研究边界层的特性可以帮助理解流体与固体的相互作用，对于设计高效的流体系统具有重要意义。
流体力学是研究流体静力学和流体动力学的学科。
流体力学的基础知识包括流体静力学、流体动力学、伯努利定律、黏性流体和边界层等内容。
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。
流体静力学的基础知识和应用
流体静力学的基础知识和应用流体静力学是研究流体在静止状态下的力学特性和应用的学科。
在本文中，我们将探讨流体静力学的基础知识和一些常见的应用领域。
一、流体静力学的基础知识1. 流体的定义与分类流体是指无固定形状且可以流动的物质，包括液体和气体。
液体是一种流体，其具有固定的容积和自由表面；气体是另一种流体，其具有可压缩性和没有固定的容积。
2. 流体静力学的基本定律（1）帕斯卡定律：在静止的流体中，当外力作用于流体上时，它将被均匀地传递到流体的各个部分。
（2）阿基米德原理：描述了浮力的产生，浮力等于被浸没物体排开的液体重量。
3. 流体静力学的基本方程（1）压力的定义：压力是单位面积上的力的大小，公式为P = F/A，其中P为压力，F为力，A为作用力的面积。
（2）液体的压力：液体的压力与液体的深度成正比，与液体的密度和重力加速度成正比，公式为P = ρgh，其中P为液体的压力，ρ为液体的密度，g为重力加速度，h为液体的深度。
二、流体静力学的应用1. 压力传感器压力传感器是利用流体静力学原理制造的一种装置，可以测量液体或气体的压力。
广泛应用于工业控制、汽车制造、医疗设备等领域。
2. 水塔和水压系统水塔是利用流体静力学原理建造的结构，通过高度差产生水压。
水塔常用于城市供水系统中，确保供水时水压稳定。
3. 水坝和水电站水坝是利用流体静力学原理建造的大型工程，用于蓄水和发电。
水坝能够通过控制流体的流动来调节水位，并利用流体的动能转化成电能。
4. 水力学实验流体静力学是水力学研究的基础，通过进行实验来验证理论，例如通过测量液体的流速和压力来研究流体的行为和性质。
5. 潜水艇和潜水装置潜水艇是一种能够在水下进行航行的装置，其设计和操作都需要考虑流体静力学的原理。
潜水装置也运用了流体静力学的知识，通过调节水的密度来控制漂浮和下沉。
结论流体静力学作为流体力学的基础知识之一，研究了流体在静止状态下的力学性质。
通过了解流体的定义与分类、基本定律和方程，我们可以应用流体静力学的原理解决一些实际问题，如压力传感器、水塔和水压系统、水坝和水电站等。
初中物理流体知识点总结
初中物理流体知识点总结一、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。
在物理学中，流体具有连续性、可压缩性和粘性等特点。
流体的流动状态可以分为层流和湍流两种基本形态。
二、流体静力学1. 流体静压力流体静压力是流体静止时内部分子对容器壁的压力。
其大小与深度、密度和重力加速度有关，可用公式P=ρgh表示，其中P代表压力，ρ代表流体密度，g代表重力加速度，h代表深度。
2. 帕斯卡定律帕斯卡定律指出，在封闭容器中，流体对容器壁的压力在所有方向上都是相等的。
这一定律是液压和气压传动技术的基础。
3. 流体的浮力浮力是流体对物体的上升力，其大小等于物体所排开的流体重量。
根据阿基米德原理，浮力的计算公式为F_b=ρVg，其中F_b代表浮力，ρ代表流体密度，V代表物体在流体中的体积，g代表重力加速度。
三、流体动力学1. 流体动力学方程流体动力学方程描述了流体运动的物理规律，包括连续性方程、动量方程和能量方程。
2. 连续性方程连续性方程基于质量守恒原理，表明在封闭系统中，流体的质量不会随时间变化。
对于不可压缩流体，连续性方程简化为A_1v_1=A_2v_2，其中A代表截面积，v代表流速。
3. 伯努利方程伯努利方程是描述流体能量守恒的基本方程，它表明在一个流动系统中，流体的总机械能（包括压力能、动能和势能）沿流线是恒定的。
伯努利方程的一般形式为P/ρ+1/2v^2+gh=常数。
4. 动量方程动量方程描述了流体运动的动量变化，是牛顿第二定律在流体力学中的体现。
对于一维流动，动量方程可以简化为F=∆P/∆t，其中F代表作用力，∆P代表压力变化量，∆t代表时间变化量。
四、流体的粘性1. 粘性的定义粘性是流体内部分子间的摩擦力，它决定了流体流动时的阻力大小。
粘性分为动力学粘性和运动粘性两种。
2. 粘性的影响粘性对流体流动的影响主要体现在内摩擦力和边界层效应。
高粘性流体流动阻力大，流动速度慢；边界层效应则会导致流体速度分布不均，影响流体的流动特性。
水力学（工程流体力学）流体静力学要点总结
第二章 流体静力学•静水压强特性：（1）第一特性：静水压强的方向与作用面的内法线方向重合（2）第二特性：静止流体中某一点静水压强的大小与作用面的方位无关（只与深度位置有关）•流体平衡微分方程：⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫=∂∂⋅-=∂∂⋅-=∂∂⋅-010101z p Z y p Y x p X ρρρ流体处于平衡状态时，作用于流体上的质量力与压强递增率间的关系 用途：质量力已知时，用该式求静止流体内的压强分布规律)(Zdz Ydy Xdx dp ++=ρ dz zW dy y W dx x W dW ∂∂+∂∂+∂∂= 势函数；有势的力zW Z y W Y x W X ∂∂=∂∂=∂∂=；； dW dp ρ= 积分得：p W C ρ=+ 当某点压强0p 、力的势函数0W 已知时（即边界条件已知）得 00()p p W W ρ=+-•静水压强分布规律：〖一〗 'pC z C γγ+== 或 1212p p z z γγ+=+z ：单位重量流体具有的位能或位置水头；γp：单位重量流体具有的压能或压强水头； γp z +：单位重量流体具有的总势能或测压管水头（测压管液面相对于基准面的高度）；C p z =+γ: 表明静止流体中单位重量流体具有的总势能守恒或测压管水头为常数物理意义：静止液体中各点单位重量液体具有的总势能相等几何意义：静止液体中各点的测压管水头相等，测压管水头线是水平线从能量意义上来说：静止流体中各点的位置水头与压强水头之和都相等，或者静止流体中各点的测压管水头线为一水平线。
〖二〗边界条件：0z z =时，0p p =则0p p h γ=+•22/10132533.107601m N O mH mmHg atm ===（标准大气压）22/98070107361m N O mH mmHg at ===（工程大气压）•压强表示方法：绝对压强：绝对真空状态做为压强起始计算零点，以abs p 表示；相对压强：一个大气压做为压强起始计算零点，以p 表示；•等压面及其性质：①等压面与质量力正交②水平面是等压面的条件：由于等压面与质量力正交，静止流体中等压面是水平面。
《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。
流体静力学知识点复习
第六章流体力学第一节流体的主要物性和流体静力学本节大纲要求：液体的压缩性与膨胀性；流体的粘性与牛顿内摩擦定律；流体静压强及特性，重力作用下静水压强的分布规律；作用于平面的液体总压力的计算。
一、流体的连续介质模型流体包括液体和气体。
物质是由分子组成的，流体也是一样，分子间存在间距，且这些分子不断地作无规则的热运动，分子之间又存在着空隙。
而我们所讨论的流体并不以分子作为对象而是以一个引进的连续介质模型进行研究：认为流体是由连续分布的流体质点所组成的。
或者说流体质点完全充满所占空间，没有空隙存在。
描述流体运动的宏观物理量．如密度、速度、压强、温度等等都可以表示为空间和时间的连续函数，这样，就可以充分利用连续函数来对流体进行研究，不必考虑其微观的分子运动，只研究流体的宏观的机械运动。
二、流体的惯性、质量和密度惯性就是物体所具有的反抗改变原有运动状态的物理性质。
表示惯性大小的物理量是质量。
质量愈大，惯性愈大，运动状态愈难改变．单位体积内所具有的质量称为密度，以ρ表示。
对于均质流体式中 m 为质量，以千克（kg）计．v 为体积，以立方米（m3）计。
所以ρ的单位为kg/m3密度与温度和压强有关，表 6- 1-1 列出了在标准大气压下几种常见流体的密度值。
三、流体的压缩性和热胀性在压强增大时，流体就会被压缩，导致体积减小，密度增加；而受热后温度上升时，流体的体积会增大，密度会减小，这种性质称为流体的压缩性和热胀性。
流体的压缩性指流体体积随压强而变的特性。
压强增大，流体体积减小。
通常以压缩性系数β来表示液体的可压缩性.（6-1-2）式中为体积的相对减小量；dp 为压强的增量。
体积弹性系数 k 为β的倒数（6-1-3）β的单位为 m2 / n , k 的单位为 n/m2．对于不同的液体，β或 k 值不同；同一种液体，不同温度和压强下，β或 k 值也不同。
水的 k 值很大，常温下近似为 2.1 × 109 pa （帕）。
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。
化工原理知识点总结复习重点完美版
第一章、流体流动一、 流体静力学 二、 流体动力学 三、 流体流动现象四、流动阻力、复杂管路、流量计一、流体静力学：● 压力的表征：静止流体中,在某一点单位面积上所受的压力,称为静压力,简称压力,俗称压强;表压强力＝绝对压强力-大气压强力 真空度＝大气压强-绝对压 大气压力、绝对压力、表压力或真空度之间的关系 ● 流体静力学方程式及应用：压力形式 )(2112z z g p p -+=ρ 备注：1在静止的、连续的同一液体内,处于同一 能量形式g z p g z p 2211+=+ρρ水平面上各点压力都相等;此方程式只适用于静止的连通着的同一种连续的流体; 应用：U 型压差计 gR p p )(021ρρ-=- 倾斜液柱压差计 微差压差计二、流体动力学● 流量质量流量 m S kg/s m S =V S ρ体积流量 V S m 3/s 质量流速 G kg/m 2s平均流速 u m/s G=u ρ ● 连续性方程及重要引论：● 一实际流体的柏努利方程及应用例题作业题 以单位质量流体为基准：f e W p u g z W p u g z ∑+++=+++ρρ222212112121 J/kg 以单位重量流体为基准：f e h gp u g z H g p u g z ∑+++=+++ρρ222212112121 J/N=m 输送机械的有效功率： e s e W m N = 输送机械的轴功率： ηeN N =运算效率进行简单数学变换应用解题要点：1、 作图与确定衡算范围:指明流体流动方向,定出上、下游界面；2、 截面的选取：两截面均应与流动方向垂直；3、 基准水平面的选取：任意选取,必须与地面平行,用于确定流体位能的大小；4、 两截面上的压力：单位一致、表示方法一致；5、 单位必须一致：有关物理量的单位必须一致相匹配;三、流体流动现象：● 流体流动类型及雷诺准数：1层流区 Re<2000 2过渡区 2000< Re<4000 3湍流区 Re>4000 本质区别：质点运动及能量损失区别层流与端流的区分不仅在于各有不同的Re 值,更重要的是两种流型的质点运动方式有本质区别;流体在管内作层流流动时,其质点沿管轴作有规则的平行运动,各质点互不碰撞,互不混合 流体在管内作湍流流动时,其质点作不规则的杂乱运动并相互碰撞,产生大大小小的旋涡;由于质点碰撞而产生的附加阻力较自黏性所产生的阻力大得多,所以碰撞将使流体前进阻力急剧加大;管截面速度大小分布：无论是层流或揣流,在管道任意截面上,流体质点的速度均沿管径而变化,管壁处速度为零,离开管壁以后速度渐增,到管中心处速度最大;层流：1、呈抛物线分布；2、管中心最大速度为平均速度的2倍; 湍流：1、层流内层；2、过渡区或缓冲区；3、湍流主体湍流时管壁处的速度也等于零,靠近管壁的流体仍作层流流动,这－作层流流动的流体薄层称为层流内层或层流底层;自层流内层往管中心推移,速度逐渐增大,出现了既非层流流动亦非完全端流流动的区域,这区域称为缓冲层或过渡层,再往中心才是揣流主体;层流内层的厚度随Re 值的增加而减小; 层流时的速度分布 max 21u u =湍流时的速度分布 max 8.0u u ≈四、流动阻力、复杂管路、流量计：● 计算管道阻力的通式：伯努利方程损失能范宁公式的几种形式： 圆直管道 22u d l h f λ=非圆直管道 22u d l W p f f ρλρ==∆运算时,关键是找出λ值,一般题目会告诉,仅用于期末考试,考研需扩充 ● 非圆管当量直径：当量直径：e d e d =4H r 4倍水力半径 水力半径：H r =ΠA流体在通道里的流通截面积A 与润湿周边长Π之比●流量计概述：节流原理孔板流量计是利用流体流经孔板前后产生的压力差来实现流量测量; 孔板流量计的特点：恒截面、变压差,为差压式流量计; 文丘里流量计的能量损失远小于孔板流量计;转子流量计的特点：恒压差、恒环隙流速而变流通面积,属截面式流量计; ● 复杂管路：了解并联管路各支路的能量损失相等,主管的流量必等于各支管流量之和;第二章、流体输送机械一、离心泵的结构和工作原理二、特性参数与特性曲线 三、气蚀现象与安装高度四、工作点及流量调节离心泵：电动机静压能流体（动能）转化−−−−→−→ 一、离心泵的结构和工作原理：● 离心泵的主要部件： 离心泵的的启动流程：叶轮 吸液管泵,无自吸能力 泵壳 液体的汇集与能量的转换 转能 泵轴 排放 密封 填料密封 机械密封高级叶轮 其作用为将原动机的能量直接传给液体,以提高液体的静压能与动能主要为静压能; 泵壳 具有汇集液体和能量转化双重功能;轴封装置 其作用是防止泵壳内高压液体沿轴漏出或外界空气吸入泵的低压区;常用的轴封装置有填料密封和机械密封两种;气缚现象：离心泵启动前泵壳和吸入管路中没有充满液体,则泵壳内存有空气,而空气的密度又远小于液体的密度,故产生的离心力很小,因而叶轮中心处所形成的低压不足以将贮槽内液体吸入泵内,此时虽启动离心泵,也不能输送液体,此种现象称为气缚现象,表明离心泵无自吸能力;因此,离心泵在启动前必须灌泵;汽蚀现象：汽蚀现象是指当泵入口处压力等于或小于同温度下液体的饱和蒸汽压时,液体发生汽化,气泡在高压作用下,迅速凝聚或破裂产生压力极大、频率极高的冲击,泵体强烈振动并发出噪音,液体流量、压头出口压力及效率明显下降;这种现象称为离心泵的汽蚀;二、特性参数与特性曲线：流量Q ：离心泵在单位时间内排送到管路系统的液体体积;压头扬程H ：离心泵对单位重量1N 的液体所提供的有效能量;效率η：总效率η=ηv ηm ηh轴功率N ：泵轴所需的功率ηeN N =η-Q 曲线对应的最高效率点为设计点,对应的Q 、H 、N 值称为最佳工况参数,铭牌所标出的参数就是此点的性能参数;会使用IS 水泵特性曲线表,书P117三、气蚀现象与安装高度:● 气蚀现象的危害：①离心泵的性能下降,泵的流量、压头和效率均降低;若生成大量的气泡,则可能出现气缚现象,且使离心泵停止工作;②产生噪声和振动,影响离心泵的正常运行和工作环境; ③泵壳和叶轮的材料遭受损坏,降低了泵的使用寿命; 解决方案：为避免发生气蚀,就应设法使叶片入口附近的压强高于输送温度下的液体饱和蒸气压;通常,根据泵的抗气蚀性能,合理地确定泵的安装高度,是防止发生气蚀现象的有效措施; ● 离心泵的汽蚀余量：为防止气蚀现象发生,在离心泵人口处液体的静压头 p 1/p g 与动压头 u 12/2 g 之和必须大于操作温度下液体的饱和蒸气压头 p v /p g 某一数值,此数值即为离心泵的气蚀余量;必须汽蚀余量：NPSH r● 离心泵的允许吸上真空度：● 离心泵的允许安装高度H g 低于此高度：关离心泵先关阀门,后关电机,开离心泵先关出口阀,再启动电机;四、工作点及流量调节：● 管路特性与离心泵的工作点：由两截面的伯努利方程所得全程化简;联解既得工作点;● 离心泵的流量调节：1、 改变阀门的开度改变管路特性曲线；2、 改变泵的转速改变泵的特性曲线；减小叶轮直径也可以改变泵的特性曲线,但一般不用;3、 泵串联压头大或并联流速大 ● 往复泵的流量调节： 1、 旁路调节；2、 改变活塞冲程和往复次数;第三章、非均相物系的分离密度不同一、重力沉降 二、离心沉降 三、过滤 一、重力沉降：● 沉降过程：先加速短,后匀速长沉降过程;● 流型及沉降速度计算：参考作业及例题层流区滞流区或斯托克斯定律区：10-4<Re t <1 K<过渡区或艾伦定律区：1<Re t <103<K<湍流区或牛顿定律区：103<Re t <2⨯105K>相应沉降速度计算式：公式不用记,掌握运算方法 ● 计算方法： 1、 试差法：即先假设沉降属于某一流型譬如层流区,则可直接选用与该流型相应的沉降速度公式计算t u ,然后按t u 检验Re t 值是否在原设的流型范围内;如果与原设一致,则求得的t u 有效;否则,按算出的Re t 值另选流型,并改用相应的公式求t u ;2、 摩擦数群法：书p1493、 K 值法： 书p150 ● 沉降设备：为满足除尘要求,气体在降尘室内的停留时间至少等于颗粒的沉降时间,所以： 单层降尘室生产能力：t s blu V ≤与高度H 无关,注意判断选择填空题多层降尘室：t s blu V )1n （+≤n+1为隔板数,n 层水平隔板,能力为单层的n+1倍 二、离心沉降：● 离心加速度：惯性离心力场强度Ru2T ；重力加速度：g● 离心沉降速度u r ：R u T s 23)(d 4ρζρρ-；重力沉降速度u T ：gs ρζρρ3)(d 4-● 离心分离因数K C ： K C RUu T Trg u 2==离心沉降速度与重力沉降速度的比值,表征离心沉降是重力沉降的多少倍 ● 离心沉降设备：旋风分离器：利用惯性离心力的作用从气流中分离出尘粒的设备 性能指标：1、 临界粒径d c ：理论上在旋风分离器中能被完全分离下来的最小颗粒直径；2、 分离效率：总效率η0；分效率ηp 粒级效率；3、 分割粒径d 50：d 50是粒级效率恰为50%的颗粒直径；4、 压力降△p ：气体经过旋风分离器时,由于进气管和排气管及主体器壁所引起的摩擦阻力,流动时的局部阻力以及气体旋转运动所产生的动能损失等,造成气体的压力降;标准旋风标准旋风N e =5,ζ=;三、过滤：● 过滤方式：1、 饼层过滤：饼层过滤时,悬浮液置于过滤介质的一侧,固体物沉积于介质表面而形成滤饼层;过滤介质中微细孔道的直径可能大于悬浮液中部分颗位的直径,因而,过滤之初会有一些细小颗粒穿过介质而使滤液浑浊,但是颗粒会在孔道中迅速地发生“架桥”现象见图,使小子孔道直径的细小颗粒也能被截拦,故当滤饼开始形成,滤液即变清,此后过滤才能有效地进行;可见,在饼层过滤中,真正发挥截拦颗粒作用的主要是滤饼层而不是过滤介质;饼层过滤适用于处理固体含量较高的悬浮液;深床过滤：在深床过滤中,固体颗粒并不形成滤饼,而是沉积于较厚的粒状过滤介质床层内部;悬浮液中的颗粒尺寸小于床层孔道直径,当颗粒随流体在床层内的曲折孔道中流过时,便附在过滤介质上;这种过滤适用于生产能力大而悬浮液中颗粒小、含量甚微的场合;自来水厂饮水的净化及从合成纤维纺丝液中除去极细固体物质等均采用这种过滤方法; ● 助滤剂的使用及注意：为了减少可压缩滤饼的流动阻力,有时将某种质地坚硬而能形成疏松饼层的另一种固体颗粒混入悬浮液或预涂于过滤介质上,以形成疏松饼层,使滤液得以畅流;这种预混或预涂的粒状物质称为助滤剂;对助滤剂的基本要求如下：①应是能形成多孔饼层的刚性颗粒,使滤饼有良好的渗透性、较高的空隙率及较低的流动阻力；②应具有化学稳定性,不与悬浮液发生化学反应,也不溶于液相中; 应予注意,－般以获得清净滤液为目的时,采用助滤剂才是适宜的; ● 恒压过滤方程式：理解,书P175对于一定的悬浊液,若皆可视为常数，、及'、νμr 令νμ'1r k =,k ——表征过滤物料特性的常数,；恒压过滤时,压力差△p 不变,k 、A 、s 都是常数再令● 过滤常数的测定：书P179,包括压缩因子 ● 板框压力机：过滤时,悬浮液在指定的压强下经滤浆通道自滤框角端的暗孔进入框内,滤液分别穿过两侧滤布,再经邻板板面流至滤液出口排走,固体则被截留于框内,如图所示,待滤饼充满滤框后,即停止过滤;若滤饼需要洗涤,可将洗水压人洗水通道,经洗涤板角端的暗孔进入板面与滤布之间;第四章 传 热一、热传导、对流传热二、总传热三、换热器及强化传热途径 一、热传导、对流传热：● 传热基本方式：1、热传导宏观无位移：若物体各部分之间不发生相对位移,仅借分子、原子和自由电子等微观粒子的热运动而引起的热量传递称为热传导又称导热;热传导的条件是系统两部分之间存在温度差,此时热量将从高温部分传向低温部分,或从高温物体传向与它接触的低温物体,直至整个物体的各部分温度相等为止;2、热对流宏观有位移：流体各部分之间发生相对位移所引起的热传递过程称为热对流简称对流;热对流仅发生在流体中;在流体中产生对流的原因有二： 一是因流体中各处的温度不同而引起密度的差别,使轻者上浮,重者下沉,流体质点产生相对位移,这种对流称为自然对流；二是因泵风机或搅拌等外力所致的质点强制运动,这种对流称为强制对流;3、热辐射不需要介质：因热的原因而产生的电磁波在空间的传递,称为热辐射;所有物体包括固体、液体和气体都能将热能以电磁波形式发射出去,而不需要任何介质,也就是说它可以在真空中传播;4、对流传热：流体流过固体壁面流体温度与壁面温度不同时的传热过程称为对流传热;1流体无相变的对流传热 流体在传热过程中不发生相变化,依据流体流动原因不同,可分为两种情况;①强制对流传热,流体因外力作用而引起的流动；②自然对流传热,仅因温度差而产生流体内部密度差引起的流体对.. 流动; 2流体有相变的对流传热 流体在传热过程中发生相变化,它分为两种情况; ①蒸气冷凝,气体在传热过程中全部或部分冷凝为液体；②液体沸腾,液体在传热过程中沸腾汽化,部分液体转变为气体对流传热的温度分布情况对流传热是集热对流和热传导于一体的综合现象;对流传热的热阻主要集中在层流内层,因此,减薄层流内层的厚度是强化对流传热的主要途径; ● 传热过程中热、冷流体接触热交换方式：书p211 1、 直接接触式换热和混合式换热器； 2、 蓄热式换热和蓄热器；3、 典型的间壁式换热器：列管换热器,区分壳程、管程、单/多壳程、单/多管程特定的管壳式换热器传热面积：S=dL n π S ——传热面积；n ——管数；d ——管径,m ； L ——管长,m;● 传热速率和热通量：传热速率Q 又称热流量指单位时间内通过传热面积的热量； 传热速率=传热热阻传热推动力（温度差）；Q=Rt∆ R ——整个传热面的热阻,W C /。
流体力学资料复习整理
9.水力光滑管与水力粗糙管
10.流体流过固体壁面时，沿壁面法线方向速度逐渐增大的区域称为附面层。流体在壁面附近反向流回而形成回流的现象称为附面层的分离。
第六章能量损失及管路计算
1.尼古拉茨实验:实验装置：人工粗糙管－－把经过筛选的大小均匀一致的固体颗粒粘贴在管壁上，这样的管路称为人工粗糙管。实验原理：能量方程;实验目的：λ～Re、Δ/d
3.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：
膨胀系数：
5.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。
第二过渡区：这时层流底层已经不能遮盖壁面的粗糙峰，壁面的粗糙峰对中部的紊流产生了影响。Re
Δ/d和Re对阻力系数λ均有影响。
水力粗糙区：对同一管道而言，层流底层已经变得非常薄，以至于管壁上所有的粗糙峰都凸入了紊流区，及时雷诺数再大，也不再有新的凸峰对流动产生影响，这表现为λ不随Re变化
2.局部阻力损失与局部阻力系数：流经局部装置时，流体一般都处于高紊流状态。这表现为局部阻力系数ξ只与局部装置的结构有关而与雷诺数无关。
伯努里方程可理解为：微元流的任意两个过水断面的单位总机械能相等。由于是定常流，通过微元流各过水断面的质量流量相同，所以在单位时间里通过各过水断面的总机械能（即能量流量）也相等。
2.沿流线法线方向压力和速度的变化：当流线的曲率半径很大或流体之间的夹角很小时，流线近似为平行直线，这样的流动称为缓变流，否则称为急变流。
流体静力学专题培训
p dx p1 p x 2
p2
p＋ p x
dx 2
则表面力在x方向上旳分量为：
p1 p2 dy dz
p
p x
dx 2
p
p x
dx 2
dy
dz
p dx dy dz x
设作用在单位质量流体旳质量力在x方向上旳分量为X。
则质量力在x方向上旳分量为： X dxdydz
应用平衡条件：
X dxdydz p dxdydz 0
x
同理，在y和z方向可求得：
Y dxdydz p dxdydz 0
y
Z dxdydz p dxdydz 0
z
欧拉（Euler）平衡方程式
单位质量流
体所受旳质
量力在x、y、
z轴方向旳分
量
Ⅰ
x方向： Px Pn cos(n, x) Fx 0
所以
1 2
pxdydz
pn
dA cos(n, x)
1 6
dxdydz X
0
又
pndA cos(n,
x)
1 2
pndydz
1 2
px dydz
1 2
pn dydz
1 dxdydz X
6
0
px
pn
1 dx X
3
0
略去高阶微量，则：
px pn
同理： py pn pz pn
即
px py pz pn
4、得出结论
px py pz pn
n方向是任意选定旳，所以静止流体中同一点各个方向 旳静压强均相等。在连续介质中，仅是位置坐标旳连 续函数
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第六章流体力学第一节流体的主要物性和流体静力学本节大纲要求：液体的压缩性与膨胀性；流体的粘性与牛顿内摩擦定律；流体静压强及特性，重力作用下静水压强的分布规律；作用于平面的液体总压力的计算。
一、流体的连续介质模型流体包括液体和气体。
物质是由分子组成的，流体也是一样，分子间存在间距，且这些分子不断地作无规则的热运动，分子之间又存在着空隙。
而我们所讨论的流体并不以分子作为对象而是以一个引进的连续介质模型进行研究：认为流体是由连续分布的流体质点所组成的。
或者说流体质点完全充满所占空间，没有空隙存在。
描述流体运动的宏观物理量．如密度、速度、压强、温度等等都可以表示为空间和时间的连续函数，这样，就可以充分利用连续函数来对流体进行研究，不必考虑其微观的分子运动，只研究流体的宏观的机械运动。
二、流体的惯性、质量和密度惯性就是物体所具有的反抗改变原有运动状态的物理性质。
表示惯性大小的物理量是质量。
质量愈大，惯性愈大，运动状态愈难改变．单位体积内所具有的质量称为密度，以ρ表示。
对于均质流体式中 m 为质量，以千克（kg）计．v 为体积，以立方米（m3）计。
所以ρ的单位为kg/m3密度与温度和压强有关，表 6- 1-1 列出了在标准大气压下几种常见流体的密度值。
三、流体的压缩性和热胀性在压强增大时，流体就会被压缩，导致体积减小，密度增加；而受热后温度上升时，流体的体积会增大，密度会减小，这种性质称为流体的压缩性和热胀性。
流体的压缩性指流体体积随压强而变的特性。
压强增大，流体体积减小。
通常以压缩性系数β来表示液体的可压缩性.（6-1-2）式中为体积的相对减小量；dp 为压强的增量。
体积弹性系数 k 为β的倒数（6-1-3）β的单位为 m2 / n , k 的单位为 n/m2．对于不同的液体，β或 k 值不同；同一种液体，不同温度和压强下，β或 k 值也不同。
水的 k 值很大，常温下近似为 2.1 × 109 pa （帕）。
也就是说，当压强增加一个大气压时，水的体积只缩小万分之零点五左右，其他液体的 k 值也很大。
所以一般清况下可以不考虑液体的压缩性，认为液体的密度为常数。
热胀性：液体的热胀性，一般用膨胀系数α表示，与压缩系数相反，当温度增dt时，液体的密度减小率为，热膨胀系数α=，α值越大，则液体的热胀性也愈大。
α的单位为1/k.对于气体，其密度与压强变化和温度变化密切联系，有着显著的压缩性和热胀性，可以根据气体状态方程= rt来说明它的变化。
式中：p为气体的绝对压强，单位是pa，r为气体常数，单位是j/(kg.k),r=8314/n,其中n为气体相对分子质量；t为热力学温度，单位是k。
四、流体的粘性流体在静止时不能抵抗剪切变形。
但当两层流体之间有相对运动时，在它们的接触面上就会产生内摩擦力：运动快的流层对运动慢的流层产生拖动作用．运动慢的流层对运动快的流层产生阻力。
这种内摩擦力起阻止流体内部相对运动的作用。
流体具有内摩擦力的特性就是流体的粘性。
或者说粘性就是流体具有抵抗剪切变形的能力。
由于流体的粘性，流体在运动过程中必须为克服内摩擦力而做功，由此导致能量损失，从而使流体的运动变得更为复杂。
根据牛顿内摩擦定律．流层间的内摩擦力 t 的大小与流体的性质有关，并与流速梯度和接触面积a成正比，与接触面上的压力无关。
即（6-1-4）以切应力表示为（6-1-5）式中μ一一黏性系数或黏度，或称动力黏性系数（动力黏度），以帕·秒（ n.s / m2）为单位；du——两流层间的速度差（见图 6-1-1 );dy—―两流层间的距离,为速度在垂直于速度的方向上的变化率，也称为速度梯度。
可以证明，流速梯度代表了角变形速度。
因此牛顿内摩擦定律说明了流体的切应力与角变形速度成正比。
黏性系数μ反映了流体黏性的大小，不同种类的流体μ值不同，同种流体的μ值也随温度而变化：液体的μ值随温度升高而减小; 气体的μ值随温度升高而增大。
在实用范围内μ值可以认为与压强的变化无关。
在流体力学中还常常出现μ/ρ的形式，我们将它称为运动黏性系数（运动黏度），用ν表示：（6-1-6）ν的单位为m2/ s 或 cm2/ s ．并不是所有流体都符合牛顿内摩擦定律的。
有些流体不满足切应力与角变形速度成正比的关系，或者说它们的μ值并非与τ无关；这些流体如泥浆、油漆、接近凝固的石油等等被称为非牛顿流体，而符合牛顿内摩擦定律的流体如水、空气等则称为牛顿流体。
本教材中只讨论牛顿流体.五、作用在流体上的力-流体的机械运动是由外力作用引起的，为了便于研究流体平衡和运动的规律，我们将作用在流体上的力分为质量力和表面力两大类。
质量力作用于流体的每一个质点上，其大小与受作用流体的质量成正比。
常见的有重力、惯性力。
对于均质流体，质量与体积成正比，故质量力与流体体积成正比，又称为体积力．单位质量流体上所受到的质量力称为单位质量力式中m——流体的质量；一一总质量力；x = ，y= ，z = ，分别为在x、y、z轴方向的投影，其单位为米／秒 2 ( m / s2 ) ，与加速度的单位相同.表面力作用于流体的表面上：包括液体的自由表面，流体与固体间的接触面，以及所取流体脱离休的表面。
根据作用力的方向，表面力又可分为垂直于作用面的压力和平行于作用面的切力两种。
设在脱离体表面上任一点取一微小面积△a （图 6- 1-2) , 所受压力和切力分别为△p和△t ，则该点的压强p和切应力τ为：【例 6-1-1 】一平板在油面上做水平运动，如图 6-1-3 所示，已知平板而积 a = 1 m2，油层厚度δ= 2mm ，油的动力黏性系数μ= 0. 1 pa ·s ，平板运动速度υ = 50cm / s ，求拖动平板所需的力.【解】由牛顿内摩擦定律–对于厚δ的油层来说，上面与平板接触的油层粘附在平板上，运动速度与平板相同。
底面油层粘附在固定底板上，速度为零。
六、流体静力学流体静力学研究流体处于静止状态下的力学规律及其在实际工程中的应用。
静止状态下流体质点间不存在相对运动，因此也没有切应力，这样，流体静力学主要是研究压强在空间的分布规律以解决求点压强及面压力的问题。
（一）、流体静压强的特性静止流体中，表面力中只有压力，由式（ 6-1-8 ）知p 表示当△a收缩至一个点时为该点的流体静压强。
流体静压强p有两个特性：（1）流体静压强垂直于作用面，并指向作用面的内法线方向.（2）静止流体中任意点的静压强与受压面的方向无关。
即同一点各方向的流体静压强大小相等。
（证明过程不在这里详细说明了）（二）、重力作用下的液体静压强的分布规律下面讨论作用在液体上的质量力只有重力时静压强的分布规律.（1）液体静力学的基本方程在静止液体中，任取一微小圆柱体，柱体长为 d l，端面积为 da 并垂直于柱轴线，如图 ( 6-2-2 ）所示。
作用在柱体上的表面力有两端面的压力及侧面的压力，端面压力 p l da 及p2da 是沿轴向的．侧面压力是垂直于轴的，故在轴向没有分力。
作用在柱体上的质量力只有重力 g ，它与轴夹角为a.写出微小圆柱体轴向力的平衡方程：式（ 6-2-3 ）即重力作用下的静力学基本方程，它表示了在静止液体中，压强随深度按直线变化的规律。
不论盛液体的容器形状如何复杂，只要知道液面压强 p0和该点在液面下的深度 h ，就可用静力学基本方程求出该点压强。
方程还表明，静止液体中任一水平面上，各点压强相等。
即水平面是等压面。
（2）绝对压强、相对压强、真空值以绝对真空为零点起算的压强称绝对压强，以p abs表示；以当地大气压 p a为零点起算的压强称相对压强，以 p 表示.某点的真空值指该点的绝对压强p abs不足于当地大气压强 p a的值。
绝对压强、相对压强、真空值之间的关系如图 6-2-3 所示。
压强的计量单位常用的有: 1 应力单位： n / rn2 ( pa ) , kn / m2 ( kpa ) ，如压强很高也可用 mpa（ 1 mp = 106 pa ）。
2 液柱单位：有 mh2o （米水柱） , mmh2o （毫米水柱）或 mmhg （毫米汞柱）。
将液柱单位乘以该液体的ρg（密度×重力加速度）即可得到应力单位。
3 大气压单位：物理学上，一标准大气压（ atm ）相当于 760mm hg ，工程上为便于计算，采用工程大气压（ at），一工程大气压相当于 10mh2o ，即【例 6-2-l 】如图 6-2-4 所示密封水箱，自由表面的绝对压强为 p0 = 78. 4kpa ，水深 h1 = 0.5m , h2 = 2.5m 。
试求 a 、b两点的绝对压强、相对压强和真空值（设当地大气压强为98kpa ）。
【解】利用 p = p0＋ρgh得 a 、 b 两点绝对压强a、 b 两点的相对压强为由式（ 6-2-5 ）得 a 点的真空值为（3）位置水头，压强水头和测压管水头由式（ 6-2-2 ）可得式中: z 为任一点在基准面以上的位置高度（基准面为任选的水平面） , p /ρg为测压管高度，又称压强水头，两者之和 ( z ＋)称为测压管水头。
式（ 6-2-6 ）表明，静止液体中，各点测压管水头相等。
见图 6-2-5。
【例 6-2-2 】为了测量密度为ρ的流休中一点 a 的压强，利用图 6-2-6 所示 u 形测压计来量测，设测压计中工作流体的密度为，测得高度 h1， h2，求 p a。
【解】过ρ与两种液体的分界面 b 作水平面 bc 。
p b= p c【例 6-2-3】应用水银压差计来测定 ab 两点的压强差的装置如图 6-2-7 所示。
已知 z a一 z b = △h，并测得压差计读数 h 。
试求p a一p b = ?【解】过ρ与ρhg两液体分界面 c 作水平面 cd. p c = p d应用静力学基本方程时，首先应找等压面，在重力作用下，等压面一定是水平面。
但不是由同种液体连通的水平面上的点，压强是不同的。
例如图 6-2-7 中的 e 与 f 点.【例 6 -2-4 】两种容重不同互不混合的液体，在同一容器中处于静止状态，一般是重的在下，轻的在上，两种液体之间形成分界面，试证明这种分界面既是水平面又是等压面。
【解】如图 6-2-8 所示，设分界面不是水平面而是倾斜面，如图中虚线所示。
在分界面上任选 1 , 2 两点，其深度差为△h，从分界面上、下两方分别求其压差为因ρ2＞ρ1、ρ2一ρ1＞ 0 ，要满足上式必然是△h = 0即分界面是水平面。
将△h = 0代人，得△p = 0 ，所以分界面就是等压面。
三、静止液体作用在平面上的总压力图 6-2-9 中 ab是与水平面成a角的一个倾斜平面的投影线，右面的图形为 ab 面的实际形状。
设在受压面 ab 上任取一微小面积 da ，其中心在液面下的深度为h ，则作用在 da 上的压力为：作用在 ab平面上的液体总压力式中 h c —―受压面形心 c 在液面（相对压强为零的自由表面）下的深度；a ―—受压面的面积；ρ一一作用在受压面上的液体的密度；p c—―受压面形心的压强，一般用相对压强。