流体力学概念总结

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流体力学知识点范文

流体力学知识点范文

流体力学知识点范文流体力学是研究流体静力学和流体动力学的一个学科,涉及到流体的运动、力学性质以及相关实验和数值模拟方法。

流体力学的应用广泛,包括气象学、海洋学、土木工程、航空航天工程等领域。

以下是流体力学的一些重要知识点。

1.流体的性质流体是一种能够自由流动的物质,包括气体和液体。

与固体不同,流体具有可塑性、可挤压性和物质变形后恢复自然形状的性质。

流体的密度、压力、体积、温度和粘度是流体性质的基本参数。

2.流体的运动描述流体的运动包括膨胀、收缩、旋转和流动等。

为了描述流体的运动,需要引入一些描述流体运动的物理量,如速度、流速、加速度和流量。

流体的速度矢量表示流体粒子的运动方向和速度大小。

3.流体静力学流体静力学研究的是在静压力的作用下,流体内各点之间的静力平衡关系。

流体的静力压力与深度成正比,由于流体的可塑性,静压力会均匀传输到容器中的各个部分。

流体静力学应用于液压系统、液态储存设备和液压机械等领域。

4.流体动力学流体动力学研究的是流体在外力作用下的运动行为。

流体动力学分为流体动力学和流体动量守恒两个方面。

流体动力学研究的是流体的速度和加速度,以及流体流动的力学性质。

流体动量守恒研究的是流体在内外力作用下动量的转移和守恒。

流体动力学应用于气象学、水力学、航空航天工程等领域。

5.流体的流动方程流体力学的基本方程是质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程。

质量守恒方程描述了流体的质量守恒原理,即质量在流体中是守恒的。

动量守恒方程描述了流体的动量守恒原理,即外力对流体的动量变化率等于流体的加速度乘以单位质量的流体体积。

能量守恒方程描述了流体的能量守恒原理,即流体在流动过程中能量的转化和传输。

6.流体力学问题的数值模拟由于流体力学问题具有复杂性和非线性性,很多问题难以通过解析方法得到解析解。

因此,数值模拟成为解决流体力学问题的一种重要方法。

数值模拟方法包括有限元法、有限差分法和有限体积法等。

这些方法通过将流体力学问题离散化为一组代数方程来进行数值求解。

(完整版)流体力学重点概念总结

(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。

流体力学归纳总结

流体力学归纳总结

流体⼒学归纳总结流体⼒学⼀、流体的主要物性与流体静⼒学1、静⽌状态下的流体不能承受剪应⼒,不能抵抗剪切变形。

2、粘性:内摩擦⼒的特性就是粘性,也是运动流体抵抗剪切变形的能⼒,是运动流体产⽣机械能损失的根源;主要与流体的种类和温度有关,温度上升粘性减⼩,与压强没关系。

3、⽜顿内摩擦定律:du F Ady µ= F d u A d yτµ== 相关因素:粘性系数、⾯积、速度、距离;与接触⾯的压⼒没有关系。

例1:如图6-1所⽰,平板与固体壁⾯间间距为1mm,流体的动⼒黏滞系数为0.1Pa.S, 以50N 的⼒拖动,速度为1m/s,平板的⾯积是()m 2。

解:F F A du dyδµνµ===0.5 例2:如图6-2所⽰,已知活塞直径d=100mm,长l=100mm ⽓缸直径D=100.4mm,其间充满黏滞系数为0.1Pa·s 的油,活塞以2m/s 的速度运动时,需要的拉⼒F 为()N 。

解:3320.1[(10010)0.1]31.40.210du F AN dy µπ--===? 4、记忆个参数,常温下空⽓的密度31.205/m kg ρ=。

5、表⾯⼒作⽤在流体隔离体表⾯上,起⼤⼩和作⽤⾯积成正⽐,如正压⼒、剪切⼒;质量⼒作⽤在流体隔离体内每个流体微团上,其⼤⼩与流体质量成正⽐,如重⼒、惯性⼒,单位质量⼒的单位与加速度相同,是2/m s 。

6、流体静压强的特征: A 、垂直指向作⽤⾯,即静压强的⽅向与作⽤⾯的内法线⽅向相同; B 、任⼀点的静压强与作⽤⾯的⽅位⽆关,与该点为位置、流体的种类、当地重⼒加速度等因素有关。

7、流体静⼒学基本⽅程 0p p gh ρ=+2198/98at kN m kPa ==⼀个⼯程⼤⽓压相当于735mm 汞柱或者10m ⽔柱对柱底产⽣的压强。

8、绝对压强、相对压强、真空压强、真空值公式1:a p p p =-相对绝对公式2:=a p p p -真空绝对p 真空叫做真空压强,也叫真空值。

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。

(完整word版)流体力学名词解释

(完整word版)流体力学名词解释

流体力学概念总结1.连续介质模型:在流体力学的研究中,将实际由分子组成的结构用流体微元代替。

流体微元有足够数量的分子,连续充满它所占据的空间,这就是连续介质模型。

2.质量力:处于某种力场中的流体,所有质点均受有与质量成正比的力,这个力称为质量力。

3.表面力:指作用在所研究流体外表面上与表面积大小成正比的力。

4.流体的相对密度:某均质流体的质量与4℃同体积纯水的质量的比称为该流体的相对密度。

5.体胀系数:当压强不变而流体温度变化1K时,其体积的相对变化率,以α表示。

6.压缩率:当流体保持温度不变,所受压强改变时,其体积的相对变化率。

7.粘性:当流体在外力作用下,流体微元间出现相对运动时,随之产生阻碍流体层间相对运动的内摩擦力,流体产生内摩擦力的这种性质称为粘性。

8.动力粘度:单位速度梯度时内摩擦力的大小μ=τ∕(dv∕dh)9.运动粘度:动力粘度和流体密度的比值。

υ=μ/ρ10.恩氏粘度:被测液体与水粘度的比较值。

11.理想流体:一种假想的没有粘性的流体。

12.牛顿流体:在流体力学的研究中,凡切应力与速度梯度成线性关系,即服从牛顿内摩擦定律的流体,称为牛顿流体。

13.表面张力:引起液体自由表面欲成球形的收缩趋势的力称为表面张力。

14.静压强:当流体处于绝对静止或相对静止状态时,流体中的压强称为流体静压强。

15.有势质量力:质量力所做的功只与起点和终点的位置有关,这样的质量力称为有势质量力。

16.力的势函数: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,该函数称为力的势函数。

17.等压面:在充满平衡流体的空间,连接压强相等的各点所组成的面称等压面。

18.压力体:由所研究的曲面,通过曲面周界所作的垂直柱面和流体的自由表面(或其延伸面)所围成的封闭体积叫做压力体。

19.实压力体:当所讨论的流体作用面为压力体的内表面时,称该压力体为实压力体。

20.虚压力体:当所讨论的流体作用面为压力体的外表面时,称该压力体为虚压力体。

流体力学总结

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。

流体力学全部总结

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。

流体学小知识点总结

流体学小知识点总结

流体学小知识点总结
流体力学的基本概念包括流体的性质如压力、密度、黏度、表面张力、粘性、并且需要注意流体的类型如牛顿流体和非牛顿流体。

流体的运动包括流体的直线运动和曲线运动,对于流体力学的研究,需要了解如何描述流体的运动、速度分布和流线等。

此外,还需要了解流体力学的实验方法和模拟方法,包括雷诺数、科里奥利力等。

最重要的应用是通过流体的运动来实现工程的设计和改进。

在空气动力学中,翼型设计是重要的一环,研究翼型在各种条件下的流动特性,以及飞机、汽车等车辆的空气阻力可以有效地减少气动力的损失,提高能效。

在水力学中,通过研究河流、水库、水电站的水流情况,可以避免水灾、引发治理。

当然,还有其他很多应用,如气象学、地质学等等。

总之,流体力学是一门非常有用和有趣的学科,通过研究流体的性质和运动规律,可以帮助人类更好地理解自然,同时也为工程技术的发展提供了重要的理论工具。

通过对流体力学的学习,不仅可以提高自己的物理学水平,更可以为人类社会的发展贡献自己的力量。

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-总结复习

流体力学-总结复习

流体力学总结+复习第一章 绪论一、流体力学与专业的关系流体力学——是研究流体(液体和气体)的力学运动规律及其应用的学科。

主要研究在各种力的作用下,流体本身的状态,以及流体和固体壁面、流体和流体间、流体与其他运动形态之间的相互作用的力学分支。

研究对象:研究得最多的流体是液体和气体。

根底知识:牛顿运动定律、质量守恒定律、动量〔矩〕定律等物理学和高等数学的根底知识。

后续课程:船舶静力学、船舶阻力、船舶推进、船舶操纵等都是以它为根底的。

二、连续介质模型连续介质:质点连续地充满所占空间的流体。

流体质点(或称流体微团) :忽略尺寸效应但包含无数分子的流体最小单元。

连续介质模型:流体由流体质点组成,流体质点连续的、无间隙的分布于整个流场中。

三、流体性质密度:单位体积流体的质量。

以表示,单位:kg/m 3。

0limA V m dmV dVρ∆→∆==∆ 重度:单位体积流体的重量。

以 γ 表示,单位:N/m 3。

0lim A V G dGV dVγ∆→∆==∆ 密度和重度之间的关系为:g γρ=流体的粘性:流体在运动的状态下,产生内摩擦力以抵抗流体变形的性质。

,其中μ为粘性系数,单位:N ·s /m 2=Pa ·sm 2/s 粘性产生的原因:是由流动流体的内聚力和分子的动量交换所引起的。

牛顿流体:内摩擦力按粘性定律变化的流体。

非牛顿流体:内摩擦力不按粘性定律变化的流体。

四、作用于流体上的力质量力〔体积力〕:其大小与流体质量〔或体积〕成正比的力,称为质量力。

例如重000lim,lim,limy xzm m m F F F Y Z mm m→→→=== 外表力:五、流体静压特性特性一:静止流体的压力沿作用面的内法线方向特性二:静止流体中任意一点的压力大小与作用面的方向无关,只是该点的坐标函数。

六、压力的表示方法和单位绝对压力p abs :以绝对真空为基准计算的压力。

相对压力p :以大气压p a 为基准计算计的压力,其值即为绝对压力超过当地大气压的数值。

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11.1 流体的基本性质1)压缩性流体是液体与气体的总称。

从宏观上看,流体也可看成一种连续媒质。

与弹性体相似,流体也可发生形状的改变,所不同的是静止流体内部不存在剪切应力,这是因为如果流体内部有剪应力的话流体必定会流动,而对静止的流体来说流动是不存在的。

如前所述,作用在静止流体表面的压应力的变化会引起流体的体积应变,其大小可由胡克定律描述。

大量的实验表明,无论气体还是液体都是可以压缩的,但液体的可压缩量通常很小。

例如在500个大气压下,每增加一个大气压,水的体积减少量不到原体积的两万分之一。

同样的条件下,水银的体积减少量不到原体积的百万分之四。

因为液体的压缩量很小,通常可以不计液体的压缩性。

气体的可压缩性表现的十分明显,例如用不大的力推动活塞就可使气缸内的气体明显压缩。

但在可流动的情况下,有时也把气体视为不可压缩的,这是因为气体密度小在受压时体积还未来得与改变就已快速地流动并迅速达到密度均匀。

物理上常用马赫数M来判定可流动气体的压缩性,其定义为M=流速/声速,若M2<<1,可视气体为不可压缩的。

由此看出,当气流速度比声速小许多时可将空气视为不可压缩的,而当气流速度接近或超过声速时气体应视为可压缩的。

总之在实际问题中若不考虑流体的可压缩性时,可将流体抽象成不可压缩流体这一理想模型。

2)粘滞性为了解流动时流体内部的力学性质,设想如图10.1.1所示的实验。

在两个靠得很近的大平板之间放入流体,下板固定,在上板面施加一个沿流体表面切向的力F 。

此时上板面下的流体将受到一个平均剪应力F/A 的作用,式中A 是上板的面积。

实验表明,无论力F 多么小都能引起两板间的流体以某个速度流动,这正是流体的特征,当受到剪应力时会发生连续形变并开始流动。

通过观察可以发现,在流体与板面直接接触处的流体与板有相同的速度。

若图10.1.1中的上板以速度u 沿x 方向运动下板静止,那么中间各层流体的速度是从0(下板)到u (上板)的一种分布,流体内各层之间形成流速差或速度梯度。

流体力学总结

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。

流体力学总结

流体力学总结
三、密度与重度的关系
G mg
G m g V V
g
g——当地的重力加速度 注意:流体的密度与它所处的位臵无关,而流体的重 度却随它所处位臵的变化而变化。
10
§1.1 流体的密度和重度
四、混合气体的重度计算 方法1: 1a1 2a2 n an 方法2:
13
§1.2 流体的压缩性和膨胀性
三、流体的膨胀性(dilatability) 流体受温度的影响而使体积发生变化的性质。 温度膨胀系数T ——流体在压力不变的情况下,温度升高一个单位时 所发生的体积的相对变化量。
1 V T T V
液体的膨胀性一般不予考虑。
14
§1.3 气体的重要性质

15
§1.3 气体的重要性质
1、等温过程(isothermal process) 一定质量的气体,其状态变化是在温度不变的条件下 进行的。 2、等压过程(isotonic process) 一定质量的气体,其状态变化是在压力不变的条件下 进行的。 3、等容过程(isochors process) 一定质量的气体,其状态变化是在容积不变的条件下 进行的。
§1.1 流体的密度和重度
二、重度(gravity density) 单位体积的流体所具有的重量,表示符号。 单位:N/m3 重度反映流体的万有引力特性。 均匀流体:
G V
非均匀流体:
G dG lim V 0 V dV
dG——所取微元体的重量;dV——微元体的体积
9
§1.1 流体的密度和重度
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§1.3 气体的重要性质
影响饱和绝对湿度的因素: 温度↑, s↑; 压力↑,s↓ 。 未饱和湿空气保持水蒸气压力不变而降低温度,达到 饱和状态时的温度称为露点。 注意:绝对湿度只能说明湿空气中实际所含水蒸气的 多少,而不能说明湿空气吸收水蒸气能力的大小。

流体力学概念总结

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。

(完整版)流体力学知识点总结汇总

(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. T 为A 点的剪应力Pl A应力的单位是帕斯卡(pa ), 1pa=1N/ m 2,表面力具有传递性。

(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 重力、惯性力、uv 生力、离心力)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):34°时的水1000 kg / m 3(2)粘性F Bm单位为应力_P作用于A 上的平均压应力周围流体作用 的表面力切向应力法向应力P APliPH为A 点压应力,即A 点的压强切向应力(常见的质量力:20 C 时的空气1.2kg /m 3作用于A 上的平均剪应力说明: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 f 门气体 T f 卩匸无黏性流体无粘性流体,是指无粘性即口 =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。

dV /V1 dV dP V dP由于液体受压体积减小,dP 与dV 异号,加负号,以使K 为正值;其值愈大,愈容易压缩。

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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流体力学概念总结第一章绪论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*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*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。

*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密度:单位体积的流体所具有的质量称为密度,以ρ表示重度:单位体积的流体所受的重力称为重度,以γ表示比体积: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。

*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。

*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可压缩流体:ρ随T 和p变化量很大,不可视为常量不可压缩流体:ρ随T 和p变化量很小,可视为常量。

*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。

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。

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d /d n而变化,否则称为非牛顿流体。

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。

实际流体:具有粘性的流体叫实际流体(也叫粘性流体),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*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。

*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。

*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。

*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。

*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。

等压面:在静止流体中,由压强相等的点所组成的面。

*位置水头(位置高度):流体质点距某一水平基准面的高度。

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。

*静力水头:位置水头z和压强水头p/(ρg)之和。

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。

*淹深:自由液面下的深度。

大气压强(p a):由地球表面上的大气层产生的压强。

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 。

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。

真空度:低于大气压强,负的表压强称为真空度,以pz表示。

面积矩:为平面A绕通过o点的ox轴的面积矩。

压力中心:总压力的作用点。

*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。

第四章流体运动学基础*流场:运动流体所充满的空间称为流场。

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。

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。

*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。

*控制体:流场中用来观察流体运动的固定空间区域。

控制面:控制体的表面。

*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。

*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。

*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。

一维流动:流场中流体的运动参数仅是一个坐标的函数。

二维流动:流场中流体的运动参数是两个坐标的函数。

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。

*迹线:流场中流体质点的运动轨迹称为迹线。

*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。

驻点:速度为0的点;奇点:速度为无穷大的点(源和汇);流线相切的点。

*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。

*流束:流管内部的全部流体称为流束。

*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。

微小流束:封闭曲线极限近于一条流线的流束*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。

*流量:单位时间内通过某一过流断面的流体量称为流量。

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。

*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 。

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。

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黏性:在运动的状态下,流体所产生的抵抗剪切变形的性质分子不规则热运动:相邻两层流体动量不同分子动量传递:相邻两流体层具有相互作用剪切力: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;剪切应力:单位面积上所受到的剪力称为剪切应力无滑移: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。

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。

)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边界层厚度:流体速度达到来流速度99%时的流体层厚度形体阻力:物体前后压强差引起的阻力第四章流体动力学基础*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。

*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流体速度:由牵连速度uc=ωr和相对速度ur组成V=uc+ ur动压:总压与静压之差,运动流体密度和速度平方积之半静压:运动流体的当地压强。

总压:气流中静压与动压之和第七章流体在管路中的流动层流: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。

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。

水力半径:过水断面面积与湿周的比值。

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。

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。

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水力粗糙管: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。

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孔口出流:流体流经孔口的流动现象。

*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*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cr Re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*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*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*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。

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