第二章流体力学第一讲知识点汇总

第二章流体力学基础
第一讲
1.物质的三种状态: 固、液、气
2.流动性：在切向力的作用下，物质内部各部分之间就会产
生相对运动，物体的这一性质称为流动性。

3.流体：具有流动性的物体，具体指液体和气体。

4.流体力学: 将流体看作无数连续分布的流体粒子组成的
连续介质.
5.黏滞性：实际流体流动时内部存在阻碍相对运动的切向内摩擦力。

6.流体的分类：实际流体和理想流体
7.压缩性：实际流体的体积随压强的增大而减小，即压缩性。

8.实际流体：具有压缩性存在黏滞性流体。

9.理想流体：研究气体流动时，只要压强差不太大，气体的压缩性可以不考虑，黏滞性弱的流体（水和酒精）的黏滞性也可不考虑，故绝对不可压缩完全没有黏滞性的流体即为理想流体。

10.流体运动的描述：a.(拉格朗日法)追踪流体质点的运动, 即从个别流体质点着手来研究整个流体的运动. 这种研究方法最基本的参数是流体质点的位移. 由质点坐标代表不同的流体质点. 它们不是空间坐标, 而是流体质点的标
号.b.(欧拉法)是从分析流体流动空间中的每一点上的流体质点的运动着手来研究整个流体运动. 即研究流体质点在通过某一个空间点时流动参数随时间的化规律.
注：在流体运动的实际研究中, 对流体每个质点的来龙去脉并不关心, 所以常常采用欧拉法来描述流体的运动.
11.流场：流体流动的空间
12.流线：a.线上每一点的切线方向表示流体粒子流经该点时流速的方向。

b.通过垂直于流速方向上单位面积流线的条数等于流体粒子流经该点时流速的大小。

c.流线的疏密程度可以表示流速的大小。

d．流线不能相交，因为流体流速较小时，流体粒子流经各点时的流速唯一确定。

e.流体作稳定流动时, 流线形状保持不变, 且流线与流体粒子流动轨迹重合.
13.稳定流动：一般情况下, 流体流动时空间各点的流速随位置和时间的不同而不同, 若空间各点流速不随时间变化，流速只是空间坐标的函数v=v(x,y,z),而与时间无关，则称该流动为定常流动(稳定流动).所以，定常流动的流场是一种流速场，也只有在定常流动中，流线即为粒子运动轨迹。

而且，速度不随时间变化，不一定是匀速，只是各点速度一定。

14.流管：如果在运动流体中取一横截面S1, 则通过其周边各
点的流线所围成的管状体叫做流管.
注：a.流体作定常流动时, 流管内外流体都不会穿越管壁.流管外流体也不会流入流管内。

（因为流线不相交）
b.研究流体运动时，将流场看成是许多流管的组合，研究流管内流体的运动。

15.流量：单位时间内流过S 面流体的体积称为体积流量，简称流量。

即Q=sv.
16.连续性方程：稳定流动的不可压缩液体, 在同一时间通 过任意管段的流体质量相等 m1=m2 .得1122S v S v 即SV=常量
（文字叙述即为流量连续原理）。

注（连续性方程的医学延伸）：血液在血管内的流动基本是连续的。

（忽略血管弹性，血流本身惯性，摩擦等）从而得出主动脉流速大于腔静脉大于毛细血管。

17.伯努利方程（重点）：a.推导关键是S1和S2两面一个取后面液体的作用，一个取前面液体的作用，其余力相互抵消。

最后式子的两边同除V 。

b.理想流体定常流动时，同一流管内单位体积流体的压强能，动能和势能相互转化，其总和不变。

（单位体积液体的动能、重力势能和压强能三者之和是一恒量).
c. 适用条件: 1. 同一流管 2. 理想流体 3. 作稳定流动
d.本节的公式和习题需要在定常流动和理想流体受两个限制。

e.利用伯努利方程也可以解决一些不易压缩，黏滞性较弱的
实际流体的流动问题，所得结果具有实际意义。

f.伯努利方程的两种表现形式：不变型----221112221122
P gh P gh +ρυ+ρ=+ρυ+ρ（定量计算），常量型----
212P gh +ρυ+ρ=常量（定性分析）。

18.理想流体伯努利方程的应用：a.空吸现象（应用于水流抽气机，喷雾器，汽油发动机的化油器）：流速与压强的关系 b.流速计（两种形式的比托管流量计）：流速计算表达式 c.流量计：（文丘里流量计）：流量计算表达式
d.血压与体位相关：同高出血压相同（平躺），测量值与计算值稍有偏差是血液黏滞性所致。

所以测血压一定要注意体位和测量部位。

e.飞机升天，弧旋球，火车的警戒线，球不落下来的实验
19.伯努利方程应用注意：1.正确地选取截面, 包含所求量.2. .方程正确简化:等粗管拿掉速度一项，等高管拿掉高度一项。

3.找出隐条件: 大管小孔, 大处v 不计. 与空气接触, p ＝p0。