工程流体力学复习要点总结
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)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。
工程流体力学总复习
工程流体力学总复习绪论一、流体力学的研究对象二、流体的基本特点三、连续介质模型四、流体力学的研究方法及其应用第一章流体的主要物理性质§1.1密度、重度和比重§1.2作用于流体上的力§1.3流体的压缩性与膨胀性§1.4流体粘性§1.5表面张力和毛细现象第二章流体静力学§2.1流体静压强及其特性§2.2流体平衡微分方程式§2.3 绝对静止液流体的压强分布§2.4 相对静止流体§2.5平面上液体的总压力§2.6曲面上的总压力§2..7物体在绝对静止液体中的受力第三章流体运动学§3.1研究流体运动的两种方法§3.1.1拉格朗日法§3.1.2欧拉法§3.1.3拉格朗日方法与欧拉法的转换§3.2流体运动的基本概念§3.2.1定常与非定常§3.2.2迹线和流线§3.2.3流管、有效过流截面和流量§3.2.4不可压缩流体和不可压缩均质流体§3.2.5流体质点的变形§3.2.6有旋流动和无旋流动第四第流体动力学基本方程组§4.1基本概念§4.2 质量守恒方程(连续性方程)§4.3 运动方程§4.4 能量方程§4.5 状态方程第五第理想流体动力学§5.1 理想流体运动的动量方程§5.2 理想流体运动的伯努里方程§5.3 理想流体运动的拉格朗日积分§5.4 理想流体运动的动量守恒方程及其应用§5.5 理想流体运动的动量矩定理及其应用第六第不可压缩粘性流体动力学§6.1运动微分方程§6.2 流动阻力及能量损失§6.3 两种流动状态§6.4不可压缩流体的定常层流运动§6.5 雷诺方程和雷诺应力§6.6 普朗特混合长理论及无界固壁上的紊流运动§6.7 园管内的紊流运动第七第压力管路水力计算§7.1不可压缩粘性流体的伯努里方程§7.2 沿程阻力和局部阻力§7.3 基本管路及其水力损失计算§7.4 孔口和管嘴出流第八第量纲分析和相似原理§8.1 量纲和谐原理§8.2 量纲分析法§8.3 相似原理§8.4模型试验第一章流体的主要物理性质1(教材1-5).解:设容器的体积为V 0,装的汽油体积为V ,那么因温度升高引起的体积膨涨量为:T V V T T ∆=∆β因体积膨涨量使容器内压强升高18.0=∆p 个大气压下,从而造成体积压缩量为:()()T V E p V V E pV T pT p p ∆+∆=∆+∆=∆β1 因此,温度升高和压强升高联合作用的结果,应满足:()()⎪⎪⎭⎫⎝⎛∆-∆+=∆-∆+=p T p T E p T V V T V V 1110ββ ()())(63.197108.9140001018.01200006.0120011450l E p T V V p T =⎪⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯⨯-⨯⨯+=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛∆-∆+=β()kg V m 34.1381063.19710007.03=⨯⨯⨯==-ρ2.如图1所示,一圆锥体绕竖直中心轴作等速转动,锥体与固体的外锥体之间的缝隙δ=1mm ,其间充满μ=0.1Pa·s 的润滑油。
工程流体力学复习资料
工程流体力学复习资料工程流体力学复习资料工程流体力学是一门研究流体在工程中运动和力学性质的学科。
它广泛应用于各个工程领域,如航空航天、汽车工程、建筑工程等。
对于学习和掌握工程流体力学的同学们来说,复习资料是必不可少的工具。
本文将为大家提供一些有关工程流体力学的复习资料,希望对大家的学习有所帮助。
一、流体力学基础知识1. 流体的性质:流体是一种物质状态,具有流动性和变形性。
流体包括液体和气体,其分子之间的相互作用力较小,因此流体的运动过程中,分子之间会发生相互滑动和碰撞。
2. 流体的运动描述:流体的运动可以通过速度场和压力场来描述。
速度场表示流体各点的速度分布情况,压力场表示流体各点的压力分布情况。
3. 流体的连续性方程:连续性方程是描述流体运动的基本方程之一,它表示了质量守恒的原理。
连续性方程可以用来描述流体在管道、河流等封闭系统中的流动情况。
4. 流体的动量守恒方程:动量守恒方程是描述流体运动的另一个基本方程,它表示了动量守恒的原理。
动量守恒方程可以用来描述流体在外力作用下的运动情况。
5. 流体的能量守恒方程:能量守恒方程是描述流体运动的第三个基本方程,它表示了能量守恒的原理。
能量守恒方程可以用来描述流体在热力学过程中的能量转化情况。
二、流体静力学1. 流体的静力学基本概念:流体静力学研究的是静止流体的力学性质。
在流体静力学中,我们需要了解压力、压强、液体的压强传递、浮力等基本概念。
2. 流体的压力:流体的压力是指单位面积上受到的力的大小。
根据帕斯卡定律,流体中的压力在各个方向上是均匀的,且与深度成正比。
3. 流体的浮力:浮力是指物体在液体中受到的向上的力。
根据阿基米德定律,浸没在液体中的物体所受到的浮力等于物体排开的液体的重量。
三、流体动力学1. 流体的运动描述:流体的运动可以分为层流和湍流两种情况。
层流是指流体的流动方式有序,流线平行且不交叉;湍流是指流体的流动方式混乱,流线交叉且不规则。
工程流体力学总复习要点
1.狭缝流动、管内流动及平板降膜流 动的剪应力与速度分布
第六章
一、概念 1.连续性方程与质量守恒方程的关系 2.N-S方程的适用条件 3.N-S方程各项的含义 二、计算与推导 1. 三维不可压缩流体连续性方程
第七章 一、概念 1.势函数与流函数存在的条件 2.无旋流动的判别方法 二、计算 1.给定流场能求势函数和流函数, 反之亦然。
第一章
一、概念 1.流体的连续介质模型 2.流体的主要物理性质 3.牛顿剪切定律 4.牛顿流体与非牛顿流体 5.理想流体与实际流体 二、计算 1.拉普拉斯公式
第二章
一、概念 1.层流与湍流 2.稳态流动与非稳态流动 3.拉格朗日法与欧拉法 4.迹线与流线 5.有旋流动与无旋流动 二、计算 1.流线方程与迹线方程
第三 章
一、概念 1.质量力与表面力 2.流体静力学基本方程及静止条件 二、计算 1.非惯性坐标系中静止流体的计算 2.静止液体中平板的受力
第四章
一、概念 1.系统与控制体 2.输运公式的作用 二、计算 1.四大守恒方程的计算应用 2.各守恒方程的综合应用
第五章
一、概念
1.常见的边界条件有哪些? 2.建立流动微分方程的基本方法 3. 管内流动最大速度与平均速度的关 系
第八章 一、概念 1.流动相似包含哪几方面? 2.动力相似 3.量纲分析方法有几种?
第十章ห้องสมุดไป่ตู้
一、概念 1.边界层的定义 2.边界层分离的原因 3.逆压梯度 二、计算 1.平板层流边界层厚度的计算
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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。
工程流体力学知识点
在非惯性坐标系中,虚加在物体上的力,其大小等于该物体的质量与非惯性 坐标系加速度的乘积,方向与非惯性坐标系加速度方向相反,即
Fi ma
12.表面力 表面力作用于所研究的流体的表面上,并与作用面的面积成正比。表面力是 由与流体相接触的流体或其他物体作用在分界面上的力,属于接触力,如大气压 强、摩擦力等。 二、难点分析 1.引入连续介质假设的意义 有了连续介质假设,就可以把一个本来是大量的离散分子或原子的运动问题 近似为连续充满整个空间的流体质点的运动问题。而且每个空间点和每个时刻都 有确定的物理量,它们都是空间坐标和时间的连续函数,从而可以利用数学分析
z1
p1 ρg
=
z2
p2 ρg
(1)其适用条件是:重力作用下静止的均质流体。
(2)几何意义:z 称为位置水头,p/ρg 称为压力水头,而 z+p/ρg 称为测压
管水头。因此,静力学基本方程的几何意义是:静止流体中测压管水头为常数。
(3)物理意义:z 称为比位能,p/ρg 代表单位重力流体所具有的压力势能, 简称比压能。比位能与比压能之和叫做静止流体的比势能或总比能。因此,流体
9.运动粘度 流体力学中,将动力粘度与密度的比值称为运动粘度,用 υ 来表示,即
υ= μ ρ
其单位为 m2/s,常用单位 mm2/s、斯(St)、厘斯(cSt),其换算关系: 1m2/s=1×106mm2/s=1×104 St=1×106 cSt 1 St=100 cSt
10.质量力 作用在每一个流体质点上,并与作用的流体质量成正比。对于均质流体,质 量力也必然与流体的体积成正比。所以质量力又称为体积力。 重力、引力、惯性力、电场力和磁场力都属于质量力。 11.惯性力 (1)惯性系和非惯性系 如果在一个参考系中牛顿定律能够成立,这个参考系称作惯性参考系,牛顿 定律不能成立的参考系则是非惯性参考系。
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。
工程流体力学期末复习重点
第一章1、流体的定义: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。
2、流体的连续介质假设流体是由无数连续分布的流体质点组成的连续介质。
表征流体特性的物理量可由流体质点的物理量代表,且在空间连续分布。
3、不可压缩流体—流体的膨胀系数和压缩系数全为零的流体 4、流体的粘性是指当流体质点 / 微团间发生相对滑移时产生切向应力的性质,是流体在运动状态下具有抵抗剪切变形的能力。
5、牛顿内摩擦定律作用在流层上的切向应力与速度梯度成正比,其比例系数为流体的动力粘度。
即— 动力粘性系数、动力粘度、粘度, Pa s 或kg/(m s)或(N s)/m 2。
6、粘性的影响因素 (1)、流体的种类 (2)、流体所处的状态(温度、压强)压强通常对流体粘度影响很小:只有在高压下,气体和液体的粘度随压强升高而增大。
温度对流体粘度影响很大:对液体,粘度随温度上升而减小;对气体,粘度随温度上升而增大。
粘性产生的原因液体:分子内聚力 T 增大,μ 降低 气体:流层间的动量交换 T 增大,μ 增大dy duμτ=1、欧拉法速度: 加速度:2、流场 —— 充满运动流体的空间称为流场流线——流线是同一时刻流场中连续各点的速度方向线。
流线方程流管—— 由流线所组成的管状曲面称为流管。
流束—— 流管内所充满的流体称为流束。
流量—— 单位时间内通过有效断面的流体量以体积表示称为体积流量 Q (m 3/s )以质量表示称为质量流量 Qm (kg/s )3、当量直径De4、亥姆霍兹(Helmholtz)速度分解定理旋转线变形角变形w dtdzv dt dy u dt dx ===dtdzz u dt dy y u dt dx x u t u Dt Du a x ∂∂+∂∂+∂∂+∂∂==)()(0y z z y x u u z y zx xy xx δωδωδεδεδε-++++=)()(0z x x z y v v x z xy yz yy δωδωδεδεδε-++++=)()(0x y y x z w w y x yz xz zz δωδωδεδεδε-++++=5、粘性流体的流动形态雷诺数的物理意义惯性力粘性力2223l V lV l ma F inerρρ=∝=Vl l lVA dy du A F vis μμμτ==∝=2第四章1、系统 (System):是一定质量的流体质点的集合。
2024流体力学知识点总结
流体力学知识点总结
流体的定义:液体和气体统称为流体。
流体的主要物理性质:
(1) 惯性:流体具有保持其原有运动状态的倾向,这种性质称为惯性。
流体的惯性可用单位质量流体所具有的惯性动能来衡量。
(2) 粘性:流体具有内摩擦力的性质,称为粘性。
粘性使流体在流动时产生内摩擦力,这种内摩擦力称为粘性摩擦力。
粘性可用动力粘度或运动粘度来表示。
(3) 压缩性和膨胀性:流体的体积随压力的改变而改变的性质称为压缩性。
压缩性用体积压缩系数来表示。
流体的密度随压力的改变而改变的性质称为膨胀性。
膨胀性用体膨胀系数来表示。
(4) 流动性:流体在静止时没有固定的形状,而能随压力的变化而改变其形状,并能在各个方向上延伸,这种性质称为流动性。
流体力学中的基本方程:
(1) 连续方程:质量守恒原理的流体力学表达式。
(2) 动量方程:牛顿第二定律在流体力学中的应用。
(3) 能量方程:能量守恒原理在流体力学中的应用。
流体流动的类型:层流和湍流。
流体流动的物理特性:流速、压强、密度等。
流体流动的基本规律:伯努利定理、斯托克斯定理等。
流体流动的数值模拟方法:有限差分法、有限元法等。
机械工程流体力学与热力学重点考点梳理
机械工程流体力学与热力学重点考点梳理1. 流体力学概述1.1 流体力学的基本概念1.2 流体的性质和分类1.3 流体运动的描述方法2. 流体静力学2.1 流体的压力和压强2.2 大气压力和气压测量2.3 浮力与浮力条件2.4 压力的传递和帕斯卡定律2.5 压力的稳定性和压力图形3. 流体动力学基础3.1 流体的密度、质量流量和体积流量3.2 流体的速度和速度梯度3.3 流体的连续性方程3.4 流体的动量守恒方程3.5 流体的能量守恒方程4. 流体流动与阻力4.1 管道流动的基本条件4.2 管道流动的雷诺数和阻力系数4.3 流体流动的类型和特性4.4 流体的黏性和黏性流动4.5 流体阻力的计算方法5. 流体力学实验5.1 流体力学实验的基本原理5.2 流体流动实验的设备和仪器5.3 流体力学实验的设计和数据处理5.4 流体力学实验的安全措施和注意事项6. 热力学基础6.1 热力学的基本概念和假设6.2 系统和热力学性质6.3 热力学过程和热力学定律6.4 热力学方程和热力学函数6.5 理想气体和非理想气体的热力学性质7. 热力学循环与功效7.1 热力学循环的基本概念和分类7.2 热力学循环的效率和性能参数7.3 理想气体的热力学循环7.4 实际热力学循环的特点和改进方法7.5 热力学循环在工程中的应用8. 热传导与传热8.1 热传导的基本原理和方程8.2 热传导的几何参数和导热性质8.3 热传导的稳态和非稳态8.4 传热方式的分类和特性8.5 传热计算和传热设备9. 边界层和对流传热9.1 边界层的形成和特性9.2 边界层的分类和厚度9.3 粘性流体的边界层和无粘流体的边界层 9.4 边界层传热和换热系数9.5 对流传热的机制和传热表达式10. 流体力学与热力学应用10.1 流体力学在飞行器设计中的应用10.2 流体力学在水力工程中的应用10.3 流体力学在能源系统中的应用10.4 热力学在汽车工程中的应用10.5 热力学在热能工程中的应用以上为机械工程流体力学与热力学的重点考点梳理,掌握了这些知识点,可以对机械系统中的流体行为和热力学性能进行分析和设计,为工程实践提供理论支持。
工程流体力学考试重点-很准的哦
1. 质量力:质量力是作用于每一流体质点(或微团)上的力,与体积或质量成正比。
2. 表面力:表面力是作用在所考虑的流体表面上的力,且与流体的表面积大小成正比。
外界通过接触传递,与表面积成正比的力。
3. 当不计温度效应,压强的变化引起流体体积和密度的变化,称为流体的压缩性。
当流体受热时,体积膨胀,密度减小的性质,称为流体的热胀性。
4. 单位压强所引起的体积变化率(压缩系数dpdVV p 1-=α)。
↑p α越容易压缩。
↓↑⇒=-==E d dp dV dp VE P P αρρα,。
5. 单位温度所引起的体积变化率(体积热胀系数dTdVV V 1=α)。
6. 黏性是流体抵抗剪切变形的一种属性。
当流体内部的质点间或流层间发生相对运动时,产生切向阻力(摩擦力)抵抗其相对运动的特性,称作流体的黏性。
流体的黏性是流体产生流动阻力的根源。
7. dy du AF μ= 其中F ——内摩擦力,N ;dydu ——法向速度梯度,即在与流体方向相互垂直的y 方向流体速度的变化率,1/s ;μ——比例系数,称为流体的黏度或动力黏度,s Pa ∙。
8. dyduμτ= 表明流体层间的内摩擦力或切应力与法向速度梯度成正比。
9. 液体的黏度随温度升高而减小,气体的黏度则随温度升高而增大。
液体主要是内聚力,气体主要是热运动。
温度↑: 液体的分子间距↑ 内聚力↓; 气体的分子热运动↑ 分子间距↓ 内聚力↑。
10. 三大模型:1)连续介质模型;2)不可压缩流体模型;3)理想流体模型。
11. 当把流体看作是连续介质后,表征流体性质的密度、速度、压强和温度等物理量在流体中也应该是连续分布的。
优点:可将流体的各物理量看作是空间坐标和时间的连续函数,从而可以引用连续函数的解析方法等数学工具来研究流体的平衡和运动规律。
12. 流体静压强的特性:1)流体静压强的方向垂直指向受压面或沿作用面的内法线方向;2)平衡流体中任意一点流体静压强的大小与作用面的方位无关,只与点的空间位置有关。
大学《工程流体力学》期末复习重点总结
第一章1、流体定义受任何微小切力都会产生连续变形(流动)的物质。
2、流体承受的作用力流体承受的力主要为压力,流动的流体可以承受切力。
3、流体特性:易流动性及粘性。
4、流体质点的概念流体质点就是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,也称流体微团 。
5、流体质点具有四层含义:(1)宏观尺寸非常小; (2)微观尺寸足够大; (3)是包含有足够多分子的一个物理实体; (4)形状可以任意划分。
6、连续介质的概念:把流体视为由无数连续分布的流体微团所组成的连续介质,这就是流体的连续介质假设。
8、粘性的概念:流体运动时内部产生切应力的性质叫作流体的粘性。
9、粘性产生的原因 :分子间的相互引力;分子不规则热运动所产生的动量交换10、牛顿内摩擦定律δμV A F = dydV μτ±= 物理意义:切应力与速度梯度成正比。
12、体胀系数:())1(1lim 0TV V dT dV V T V V T T V ∆∆≈=∆∆=→∆βα当压强不变时,每增加单位温度所产生的流体体积相对变化率。
压缩系数:())1(1lim 0pV V dp dV V p V V k p p T ∆∆-≈-=∆∆-=→∆β 当温度不变时,每增加单位压强所产生的流体体积相对变化率。
体积弹性系数:)(1Vp V dV dp V k K T ∆∆-≈-== 每产生一个单位体积相对变化率所需要的压强变化量。
12、理想流体的概念假定不存在粘性,即其μ=ν=0的流体为理想流体或无粘性流体。
13、不可压缩流体的概念压缩系数和体胀系数都为零的流体叫做不可压缩流体, 或 ρ=C (常量)14、流体的主要力学模型连续介质、无粘性和不可压缩性第2章 流体静力学1、作用在流体上的力质量力(重力、惯性力)、表面力(法向力、切向力)2、静压力特性:方向性、等值性4、等压面及选取流体中压强相等的点组成的面叫等压面。
等压面的选取:(1)同种流体;2)静止;3)连续。
工程流体力学复习重点
工程流体力学复习重点一般把符合牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体,如水,空气,汽油,煤油,乙醇。
不符合牛顿内摩擦定律的流体,称为非牛顿流体,如聚合物溶液,泥浆,血浆,新拌水泥砂浆,新版混凝土,泥石流。
黏度主要与流体的种类和温度有关,黏性是流体分子间的内聚力和分子不规则的热运动产生动量交换的结果。
假设黏度不存在的流体称为理想流体。
作用在流体隔离器表面的力(其大小与作用面积成正比)称为表面力。
与力正交的应力称为压应力或压力,与作用面平行的应力称为剪应力。
作用于流体隔离体内每个流体微团上,其大小与流体质量成比例的力称为质量力。
对于非惯性坐标系,质量力还包括惯性力。
平衡流体中的应力垂直于作用面,并沿着作用面的内法线方向平衡流体中任一一点的静压强大小与其作用面的方位无关等压面:由平衡流体中压力相等的点组成的平面或曲面称为等压面。
等压表面的两个性质:1。
等压面与等势面重合。
2.等压面恒定且与质量力正交。
压力的测量是基于没有大气分子就没有绝对真空的假设。
它被称为绝对压力,用单位表示。
绝对压强和相对压强是按两种不同基准计量的压强,它们之间相差一个当地大气压强pa值拉格朗日方法关注流体中每个粒子的运动,研究每个粒子的运动过程,然后综合所有被研究流体粒子的运动,得出整个运动的研究规律。
欧拉法:以流场内空间点作为研究对象,研究质点通过空间点时运动参数随时间的变化规律把足够的空间点综合起来,得出整个流场的规律。
如果流场中某个空间点上的所有运动元素都不随时间变化,这种流动称为恒定流,否则称为非定常流。
运动要素仅随一个坐标变化的流动称为一元流。
流线是在某一时刻在流场中绘制的空间曲线。
此时,所有粒子的速度向量都与该曲线相切迹线则是同一质点在这一时段内运动的轨迹线。
流线的特征:一一般来说,流线不能相交,它只能是一条平滑的曲线2流场中每一点都有流线通过,流线充满整个流场,这些流线构成某一时刻流场内的流谱。
3.在恒流条件下,流线的形状、位置和流动谱不随时间变化,流线与轨迹一致。
水力学(工程流体力学)复习要点
25
• 计算简图
1.计算简图是一在脱离体上标出了全部作用力及流速方向
的示意图 2.作用于脱离体上的力包括 (1)表面力: 1)两渐变流断面处相邻水体对脱离体的动水总压力 2)周界表面对脱离体的作用力(包括:作用于脱离体周 界表面上的动水总压力;脱离体侧表面上的液流阻力)
(2)质量力:脱离体内液体的重力
动水压强(或动水压 力),断面平均流速、 流量、断面之间的压 强差、平均动能差、 机械能损失、水流流 向等
不涉及 边界对 液流的 作用力 (或称 边界反 力)
方程本 身不涉 及能量 损失
动量 方程
恒定、均质、不可压 缩的液体;作用于脱 离体上的质量力仅有 重力,脱离体两端为 渐变流断面
反映了液流与边 界上作用力之间 的关系
Hg gh p1 gh1
p1 Hg 则 h h1 13 .6 0.2 0.72 2 (mH2O) g
p1 V12 p 2 V22 列1-1和2-2断面的能量方程 z1 z2 g 2 g g 2 g
29
d2 由连续性方程:V1 V 2 d 1
h 障碍物。已知 1 2.0 m3 Q 道通过能力 1.5 s 击力R。 h2 b m, 0.5 m,渠宽 1.5 m,渠 ,试求水流对障碍物通水间的冲
解: 取图示控制体,并进行受力分析。
建立xoz坐标系。 在x方向建立动量方程(取 1 2 1.0 )。
P P2 F Qv2 v1 1
3.待求未知力可预先假定方向,若解出的结果为正,则假 定正确。否则,说明该力的方向与原假定方向相反
26
• 坐标系 1.坐标系一般为直角坐标系; 2.坐标系的方位可以任意选取,原则上以使方程 中未知项少为宜。应用中往往总是将一轴与某一向 量(力或流速)相平行;
工程流体力学复习知识总结讲课稿
工程流体力学复习知识总结一、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。
工程流体力学复习知识总结
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。
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。
工程流体力学总复习资料
3、体积流量: Q udA A 质量流量: M Q 重量流量: G Q
4、断面平均流速:
V AudA Q
A
A
5、连续性方程——质量守恒
a、一元总流的连续性方程
一般: 1V1A1 2V2 A2
ρ=C: Q1 Q2 V1A1 V2 A2
b、空间连续性方程
u x
u y
u z
0
t
Q(V2x V1x ) Fx
Q(V2
y
V1y
)
Fy
Q (V2 z
V1z
)
Fz
注意应用说明
第四章 流动阻力和水头损失
1阻力产生原因 及分类, 阻力系数
沿程
hf
LV2
d 2g
λ= λ(Re,Δ/d)
局部阻力
hj
V2 2g
2. n-s 方程与应用
3.圆管层流与紊流:各规律
4 .因次分析与相似原理
基本公式
1、密度(ρ): M
V
2、重度(γ): G
V
3、相对密度(比重): = 水 水
g
4、• 单位:1/Pa
5、膨胀性
t
dV V
1 dt
• 单位:1/ºC 或 1/K
6、体积弹性系数
1 E
p
单位:帕(Pa)
7、牛顿内摩擦定律 T A du dy
粘性切应力 T du
A
dy
适用范围:牛顿流体、层流运动
第二章 流体静力学
1
压强 2 p 3
4
5 总压力
F(P)
6
静压强
两特性 表示:绝对压强、表压强(相对压强)、真空度 单位:pa,at,atm 测量:液柱测压计
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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,? 理论方法 ?实验法 ?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,?符合实际情况 ?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。
2 弹性模量E=1/βN/m ββ pp t
12.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,?等压面也是等势面 ?等压面与单位质量力垂直 ?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。
Pv 5.静压强的单位:,1,应力单位 ,2,液柱高单位 ,3,大气压单位 6.平面壁上的总压力,公式及作用点位置,,
,平面,曲面壁作用力不考计算题,
7.液体在曲面上方叫实压力体或正压力体,下方的叫虚压力体或负压力体。
三,流体动力学基础 ,看看作业题,
1.研究流体运动的两种方法,?拉格朗日法 ?欧拉法
2.迹线,指流体质点的运动轨迹,它表示了流体质点在一段时间内的运动情况。
流线,流体流速场内反映瞬时流速方向的曲线。
,流线特征,同一时刻,不同流线互不相交,
3.定常流动:流体质点的运动要素只是坐标的函数而与时间无关。
非定常流动,流体质点的运动要素既是坐标的函数又是时间的函数。
4.【流面,通过不处于同一流线上的线段上的各点作出流线,则可形成由流线组成的一个面,称为流面。
】
【流管,通过流场中不在同一流面上的某一封闭曲线上的各点作流线,则形成由流线所组成的管状表面,称为流管。
】
微元流束,充满与微小流管中的流体。
总流,由无限多微元流束所组成的总的流束。
过流断面,与微元流束,或总流,中各条流线相垂直的截面称为此微元流束,或总流,的过流断面。
流量,单位时间内通过微元流束,或总流,过流断面的体积。
5.不可压缩流体(ρ为常数)定常流或非定常流的连续性方程:P ,3.21, 43
6.无黏性流体的运动微分方程,P46 ,3.28,
7.无黏性流体运动的伯努利积分:P47
条件,,1,质量力定常且仅有重力 ,2,流体是不可压缩的 ,3,流体运动是定常的
8.伯努利方程的能量意义和几何意义,问答题 P49,
8.总水头线坡度(水力坡度)
9. 测压管水头线坡度(水面坡度)
10. 渠底坡度
,纸上,
10.急变流,指流线之间的夹角很大或流线的曲率半径很小的流动。
缓变流,指流线之间的夹角很小或流线的曲率半径很大的近乎平行直线的流动11.*总流的伯努利方程 P54 ,3.47,
条件:,1,质量力定常且仅有重力 ,2,流体是不可压缩的 ,3,流体运动是定常
的 ,4,所取过流断面在缓变流或均匀流区域
12.毕托管的流速系数 ,一般条件下c=0.97~0.99。
物理意义,管中的真实流速与理想流速的比值。
11.P61 例题3.11 习题3.26
四,黏性流体运动及其阻力计算
1.湿周,过流断面与固体边界相接触的周界长。
水力半径:过流断面面积/湿周
2.非均匀流动:过流断面的大小、形状或方向发生变化,流体运动的速度也发生变化,这种流动为非均匀流动。
局部损失:由局部阻力所引起的水头损失称为局部水头损失。
流体运动与流动阻力的两种形式: 均匀流动和沿程阻力,非均匀流动和局部阻力。
3.雷诺实验是确定流动状态以及不同流动状态水头损失与不同流速的关系的实验
4.P73 圆管层流,过流断面上的速度与半径成抛物面关系。
过流断面上,切应力与半径成正比,称为切应力的K字形分布。
5.P74 达西公式
6.脉冲,经过流场中某一固定位置的流体质点,其运动要素u、p等随时间而剧烈变动的现象,称为运动要素的脉冲。
时均化,P76
7.圆管紊流的速度分布是对数曲线。
8.尼古拉兹实验五个区,第?区域--层流区,第?区域--临界区,第?区域--紊流水力光滑管区,第?区域--过渡区,第?区域--紊流水力粗糙管区。
9.确定λ系数的两种方法:?经验公式 ?莫迪图
10.蔡西公式 P85
包达定理计算 P89
11.作业题
五,有压管流与孔口、管嘴出流
管路结构简单管简单管长管
复杂管短管
2.串联管路特点,各段流量Q相等,总水头损失H等于各段水头损失h之和。
f 并联管路特点,各段水头损失h相等,总流量Q等于各段流量之和。
f
3.管网的类型枝状
环状
4.小孔口出流条件,d<1/10 H。
大孔口流出条件,d>1/10 H。
薄壁厚壁 P105
5.管嘴的使用条件,P109。