流体力学知识点(1)(word文档物超所值)
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。
流体力学重点概念总结(可直接打印版)资料讲解
流体力学重点概念总结(可直接打印版)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）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。
注意：只要平面面积与形心深度不变:1．面积上的总压力就与平面倾角θ无关；2．压心的位置与受压面倾角θ无直接关系，是通过yc表现的；3．压心总是在形心之下，在受压面位置为水平放置时，压心与形心重合。
作用在曲面壁上的总压力—水平分力作用于曲面上的静水总压力P的水平分力Px等于作用于该曲面的在铅直投影面上的的投影（矩形平面）上的静水总压力，方向水平指向受力面，作用线通过面积Az的压强分布图体积的形心。
第一章流体力学基本知识-精选
3.能量方程式的物理意义与几何意义 （1）物理意义
Z P/r v2/2g z+ P/r+ v2/2g
－单位重量流体的位能 －单位重量流体的压能 －单位重量流体的动能 －单位重量流体的机械能
（2）几何意义
Z P/r v2/2g z+ P/r+ v2/2g
－位置水头 －压力水头 －平均流速水头 －总水头
五、紊流的沿程水头损失 均匀流普遍计算公式1－25 紊流沿程阻力系数λ 均匀流流速公式（谢才公式）1－26 谢才系数C
六、沿程阻力系数λ的经验公式和谢才系数的确定
λ：
C：
七、局部水头损失
局部阻力系数ξ （表1－4）
例题1－7
1－5孔口、管嘴出流
薄壁圆形小孔口 淹没出流 管嘴出流；
流速
＝
＞
流量
＝
＜
（3）总水头线和侧压管水头线（图1－19）
4.能量方程式的应用举例
例1－5； 例1－6；
1－4流动阻力与水头损失
一、水头损失的两种类型 沿程水头损失 沿流程由于克服摩擦阻力做功消耗了水流的
机械能而损失的水头。
局部水头损失 发生在流体过流断面的大小或边界急剧变
化的部位，或遇到障碍，使流体增加了额 外的局部阻力而产生的水头损失。
基本特征：（1）流体静压强的方向与作用面垂直， 并指向作用面。
（2）任意一点各方向的流体静压强均相等。 二、流体静压强的分布规律
1.流体静力学基本方程式 P＝P0＋rh （1）静止液体内任意一点的压强等于液面压强加上 液体重度与深度的乘积之和。
（2）在静止液体内，压强随深度按直线规律变化。 （3）在静止液体内同一深度的点压强相等，构成一 个水平的等压面。
流体力学知识点总结word
流体力学知识点总结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。
ΔFΔPΔTAΔAVτ法向应力pA周围流体作用的表面力切向应力作用于A上的平均压应力作用于A上的平均剪应力应力为A点压应力，即A点的压强法向应力为A点的剪应力切向应力应力的单位是帕斯卡（pa），1pa=1N/㎡，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。
（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huu+duUzydyx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。
（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。
流体力学知识点经典总结6页word
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。
三、压力差公式()dp Xdx Ydy Zdz ρ=++ 知道平衡方程的推导方法四、等压面及其特性在平衡流体中，压力相等的各点所组成的面称为等压面。
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。
流体力学基本知识
第一章流体力学基本知识解析第一节流体及其空气的物理性质流动性是流体的基本物理属性。
流动性是指流体在剪切力作用下发生连续变形、平衡破坏、产生流动，或者说流体在静止时不能承受任何剪切力。
易流动性还表现在流体不能承受拉力。
(一) 流体的流动性通风除尘与气力输送涉及的流体主要是空气。
流体是液体和气体的统称，由液体分子和气体分子组成，分子之间有一定距离。
但在流体力学中，一般不考虑流体的微观结构而把它看成是连续的。
这是因为流体力学主要研究流体的宏观运动规律它把流体分成许多许多的分子集团，称每个分子集团为质点，而质点在流体的内部一个紧靠一个，它们之间没有间隙，成为连续体。
实际上质点包含着大量分子，例如在体积为10-15cm3的水滴中包含着3×107个水分子，在体积为1mm3的空气中有2.7×1016个各种气体的分子。
质点的宏观运动被看作是全部分子运动的平均效果，忽略单个分子的个别性，按连续质点的概念所得出的结论与试验结果是很符合的。
然而，也不是在所有情况下都可以把流体看成是连续的。
高空中空气分子间的平均距离达几十厘米，这时空气就不能再看成是连续体了。
而我们在通风除尘与气力输送中所接触到的流体均可视为连续体。
所谓连续性的假设，首先意味着流体在宏观上质点是连续的，其次还意味着质点的运动过程也是连续的。
有了这个假设就可以用连续函数来进行流体及运动的研究，并使问题大为简化。
（二）惯性（密度）流体的第一个特性是具有质量。
流体单位体积所具有流体彻底质量称为密度，用符号ρ表示。
在均质流体内引用平均密度的概念，用符号ρ表示：Vm =ρ式中： m ——流体的质量[Kg]；V ——流体的体积[m 3]； ρ——流体密度Kg/m 3。
但对于非均质流体，则必需用点密度来描述。
所谓点密度是指当ΔV →0值的极限（dV dm V m V 0 lim ），即：dV dm V m lim V =∆∆=→∆0ρ公式中，ΔV →0理解为体积缩小为一点，此点的体积可以忽略不计，同时，又必须明确，这点和分子尺寸相比必然是相当大的，它必定包括多个分子，而不至丧失流体的连续性。
流体力学知识点
流体力学知识点流体力学是研究流体（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、化工、生物医学等。
下面我们来一起了解一些流体力学的重要知识点。
一、流体的性质流体具有易流动性，即它们在微小的切应力作用下就会发生连续的变形。
流体的密度和黏度是两个重要的物理性质。
密度是指单位体积流体的质量。
对于均质流体，密度是一个常数；对于非均质流体，密度会随位置而变化。
例如，空气在不同高度的密度不同。
黏度则反映了流体内部的内摩擦力。
黏度大的流体，如蜂蜜，流动起来比较困难；而黏度小的流体，如水，流动相对容易。
二、流体静力学流体静力学主要研究静止流体的压力分布规律。
帕斯卡定律指出，在密闭容器内，施加于静止液体上的压力将以等值传递到液体各点。
这在液压系统中有着重要的应用。
另一个重要的概念是浮力。
当物体浸没在流体中时，它受到的浮力等于排开流体的重量。
这就是阿基米德原理。
例如，船舶能够漂浮在水面上，就是因为受到的浮力等于其自身的重量。
三、流体运动学流体运动学关注流体的运动方式和描述方法。
流线是用来描述流体流动的重要概念。
流线是在某一瞬时，在流场中画出的一条空间曲线，在该曲线上，流体质点的速度方向与曲线相切。
流量是指单位时间内通过某一截面的流体体积或质量。
四、流体动力学流体动力学研究流体运动与受力之间的关系。
伯努利方程是流体动力学中的一个关键方程，它表明在理想流体的稳定流动中，沿着一条流线，总水头（位置水头、压力水头和速度水头之和）保持不变。
例如，在水平管道中，流速大的地方压力小，流速小的地方压力大。
这可以解释为什么飞机机翼上方的流速快、压力低，从而产生升力。
五、黏性流体的流动实际流体都具有黏性。
在黏性流体的流动中，会产生内摩擦力，导致能量损失。
层流和湍流是两种常见的流动状态。
层流时，流体的质点作有规则的平行运动，各层之间互不干扰；而湍流时，流体的质点作不规则的随机运动。
第一篇 流体力学第一章 流体的基本知识
第二节 作用在流体上的力
• 因为流体几乎不能承受拉力,所以,作用于流体上的表面力只可分解为 垂直于表面的法向力和平行于表面的切向力.法向力即压力,切向力即 内摩擦力.
• 表面力用单位面积上的表面力来表示.单位面积上的压力称为压应力( 压强),单位面积上的切向力称为切应力.压应力和切应力的单位均为 Pa.
• １.液体的压缩性和热胀性 • 液体的压缩性一般用压缩系数β 来表示.压缩系数是指压强变化１Pa
时,液体体积或密度的相对变化率.
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第一节 流体的主要力学性质
• 液体的热胀性一般用热胀系数α 来表示.热胀系数是指温度变化１ K(℃)时,液体体积或密度的相对变化率.
• 液体的压缩性和热胀性都很小,一般情况下可忽略不计.只有在某些特 殊情况下,例如水击、热水采暖等问题,才需要考虑水的压缩性和热胀 性.
第一节 流体的主要力学性质
• 不同的流体有不同的黏度.同一种流体的黏度也会随温度而改变,但液 体和气体的黏度随温度变化的规律是不同的.液体的黏度随温度的升 高而减小,而气体的黏度随温度的升高而增大.水和空气在一个大气压 下的黏度分别见表１-２和表１-３.
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第二节 作用在流体上的力
• 一、质量力
• 图１-１所示为流体在圆管中流动时的流速分布图. • 当流体在管道内流动时,紧贴管壁的流体质点附着在管壁上,其流速为
零.管轴心处的流体质点受管壁的影响最小,速度最大.从管壁到轴心,流 体速度逐渐增加,形成了抛物线形的速度分布. • 牛顿通过大量的试验研究,提出了牛顿内摩擦定律.
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• 固体具有抗拉、抗压、抗切的能力.要将某一固体拉裂、压碎或切断, 必须施加足够的外力,否则是拉不裂、压不碎、切不断的.但是流体则 大不相同,要分裂或切断水体,几乎不用费什么力气,这说明流体抗拉能 力极弱,抗切能力也很微小.静止的流体只要受到微小的切力作用就会 发生不断的变形,各质点之间发生不断的相对运动.流体的这一特性就 被称为流动性.这也是流体便于用管道、渠道进行输送,适宜作为工作 介质的主要原因.
流体力学重点概念总结(可直接打印版)
流体力学重点概念总结(可直接打印版)第一章绪论表面力，也称面积力，是指直接施加在隔离体表面上的接触力，其大小与作用面积成比例。
剪力、拉力和压力都属于表面力。
质量力是指作用于隔离体内每个流体质点上的力，其大小与质量成正比。
重力和惯性力都属于质量力。
流体的平衡或机械运动取决于流体本身的物理性质（内因）和作用在流体上的力（外因）。
XXX通过著名的平板实验，说明了流体的粘滞性，并提出了牛顿内摩擦定律。
根据该定律，剪切应力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是反映流体粘滞性大小的系数，单位为N•s/m2.运动粘度ν等于动力粘度μ除以流体密度ρ。
第二章流体静力学流体静压强具有以下特性：首先，流体静压强是一种压应力，其方向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。
其次，在静止的流体中，任何点上的流体静压强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。
流体静力学基本方程为P=Po+pgh，其中Po为参考压力，p为流体密度，g为重力加速度，h为液体高度。
等压面是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，而相对压强以当地大气压为基准起算。
真空度是绝对压强不足当地大气压的差值，即相对压强的负值。
测压管水头是单位重量液体具有的总势能。
在平面上，净水总压力是潜没于液体中的任意形状平面的总静水压力P，其大小等于受压面面积A与其形心点的静压强pc之积。
需要注意的是，只要平面面积与形心深度不变，面积上的总压力就与平面倾角θ无关，压心的位置与受压面倾角θ无直接关系，是通过XXX表现的，而压心总是在形心之下。
对于作用在曲面壁上的总压力，水平分力Px等于作用于该曲面的在铅直投影面上的投影（矩形平面）上的静水总压力，方向水平指向受力面，作用线通过面积Az的压强分布图体积的形心。
垂直分力Pz等于该曲面上的压力体所包含的液体重，其作用线通过压力体的重心，方向铅垂指向受力面。
流体力学相关知识点
流体力学相关知识点流体力学是一门研究流体（液体和气体）的力学行为的学科。
以下是流体力学中的一些基本概念和知识点：1. 牛顿粘性定律：流体力学中的内摩擦力或粘性力，与相对速度梯度和接触面面积成正比，与流体的物理属性（粘度）有关。
2. 伯努利定理：在不可压缩、无粘性的理想流体中，流体的总能量（动能+势能）沿流线保持不变。
3. 斯托克斯定理：在重力和表面张力作用下的粘性流体，如果流动是小扰动引起的，则流线是围绕封闭曲线的闭合曲线。
4. 泊肃叶定律：在一定条件下，粘性流体在管道中流动时，其流量Q与管道半径r，流体粘度μ及管道长度L成正比，与压强差ΔP成正比。
5. 库塔流定理：在二维不可压缩、无粘性的理想流体中，如果存在一个封闭的不可穿透的曲线（库塔流线），则在该曲线所包围的区域内，存在一个与之相对应的稳定流体运动。
6. 欧拉方程：描述了流体运动的动量变化率等于外力（体积力与表面力之和）对该流体微元的作用。
7. 雷诺方程：描述了粘性流体在管内层流时，其动量方程如何受到粘性的影响。
8. 纳维-斯托克斯方程：描述了考虑粘性效应的流体运动的动量、能量和组分变化等基本方程。
9. 普朗特边界层方程：描述了流体在物体表面附近形成边界层后，边界层的动量、能量和组分变化等基本方程。
10. 流体静力学：研究流体静止时的平衡状态及对固体壁面的压力和作用力。
11. 流体动力学：研究流体运动的基本规律，包括速度场、压力场、温度场等。
12. 湍流理论：研究湍流的形成、发展和衰减机理，建立湍流模型并求解湍流运动的基本方程。
13. 流动稳定性理论：研究流体运动的稳定性问题，分析流体微小扰动的发展和演化过程。
14. 计算流体力学：通过数值方法求解流体力学的基本方程，模拟和分析流体运动的规律和特性。
以上是流体力学中的一些基本概念和知识点，它们是理解和解决实际工程问题的基础。
(完整word版)流体力学复习要点(计算公式)
第一章 绪论单位质量力:mF f B m =密度值：3mkg1000=水ρ，3mkg13600=水银ρ，3m kg29.1=空气ρ牛顿内摩擦定律:剪切力:dy du μτ=， 内摩擦力:dy du A T μ= 动力粘度：ρυμ= 完全气体状态方程：RTP =ρ压缩系数:dpd 1dp dV 1ρρκ=-=V （N m 2） 膨胀系数：TT V V V d d 1d d 1ρρα-==（1/C ︒或1/K ）第二章 流体静力学+流体平衡微分方程：01;01;01=∂∂-=∂∂-=∂∂-zpz y p Y x p X ρρρ 液体平衡全微分方程：)(zdz ydy xdx dp ++=ρ液体静力学基本方程:C =++=gpz gh p p0ρρ或 绝对压强、相对压强与真空度：a abs P P P +=；v a abs P P P P -=-= 压强单位换算：水银柱水柱m m 73610/9800012===m m N at 2/1013251m N atm =注:h gPP →→ρ ； P N at →→2m /98000乘以 2/98000m N P a =平面上的静水总压力：（1）图算法Sb P = 作用点e h y D +=1 )()2(32121h h h h L e ++=32L e y D==;②计算静水压力首先绘制压强分布图，α 且用相对压强绘制。
（2)解析法A gh A p P c c ρ== 作用点Ay I y yC xc C D+=矩形123bL Ixc= 圆形644d I xc π=曲面上的静水总压力:x c x c x A gh A p P ρ==；gVP z ρ= 总压力zx P P P+= 与水平面的夹角xz P P arctan=θ潜体和浮体的总压力：0=xP 排浮gV F P z ρ==第三章 流体动力学基础质点加速度的表达式⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=∂∂+∂∂+∂∂+∂∂=z u u y u u x u u t u a z u u y u u x u u t u a z u u y u u x u u t u a z z zy z x z z y z y y y x y y x z x y x x x xAQV Q Q Q Q Q G A====⎰断面平均流速重量流量质量流量体积流量g udAm ρρ流体的运动微分方程：tzt y t x d du z p z d du y p Y d du x p X =∂∂-=∂∂-=∂∂-ρρρ1;1;1不可压缩流体的连续性微分方程 :0zu y u x u z y x =∂∂+∂∂+∂∂恒定元流的连续性方程：dQ A A ==2211d u d u 恒定总流的连续性方程：Q A A ==2211νν无粘性流体元流伯努利方程：g 2u g p z g 2u g p z 22222111++=++ρρ 粘性流体元流伯努利方程：w 22222111'h g2u g p z g 2u g p z +++=++ρρ 恒定总流的伯努利方程:w2222221111h g2g p z g 2g p z +++=++ναρναρ气流伯努利方程：w 22212211P 2)()(2++=--++ρνρρρνP z z g Pa 有能量输入或输出的伯努力方程w 2222221111h g2g p z g 2g p z +++=±++ναρναρm H 总流的动量方程：()∑-=1122Q F νβνβρ 投影式⎪⎩⎪⎨⎧-=-=-=∑∑∑)()()(112211221122z z zy y y x x x v v Q F v V Q F v v Q F ββρββρββρ动能修正系数α：11.105.1A v dAu 33=-==⎰ααα，一般，较均匀流动A动量修正系数β：105.102.1Av dAu 22=-==⎰βββ，一般，较均匀流动A水力坡度dl dh dl dH J w =-= 测压管水头线坡度dldh dl dH J wp=-=第四章 流动阻力和水头损失圆管沿程水头损失：gv d l h f22λ= ⎪⎭⎫ ⎝⎛==2g 8Re 64C λλ；紊流层流局部水头损失：gvh j22ξ=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧==-=⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧-=-==-==0.15.015.0v v g 2v v h 1g 2v h 1g 2v h 12221j 2122222j 2211211j 出入；管道出口注：管道入口）（用细管流速（突缩管—其余管用断面平均流速—弯管）（）（，）（，突然扩大管ζζζζζζζA A A A A A雷诺数：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧======575R e e 2300d e d e c cR R c c υνυνυνυνR R R R R ，非圆管，圆管 流态判别⎪⎩⎪⎨⎧=><，流动为临界流为紊流，为层流，cc c Re Re 流动Re e 流动Re e R R谢才公式：RJC V = 谢才系数：λg C 8=；均匀流动方程式：lh gRgRJ fρρτ== 圆管过流断面上剪应力分布：00ττr r =圆管层流：(1）流速分布式)r (r 4g u 220-=μρJ （2）最大流速20max r 4g u μρJ =（3）断面平均流速：2u v max = （4）Re 64=λ紊流流速分布一般表达式:C +=Iny k1u*ν非圆管当量直径：)4Re ;2(42υυλR v vd g v d l h R de ef e==== 绕流阻力：A U C D D220ρ=第五章 孔口、管嘴出流和有压管流薄壁小孔口恒定出流：2gH v ϕ=2gH A Q μ=97.0=ϕ 62.0==ϕεμ AA c=ε-0H 作用水头,自由出流gv H H 2200α+=，若0≈v ，HH =0；淹没出流gv gv H H H 22222211210αα-+-=，若021≈≈v v ，HH H H =-=210孔口变水头出流：)(2221H H gA Ft -=μ，若02=H ，放空时间max1222Q V gA H Ft ==μ圆柱形外管嘴恒定出流：02gH vn ϕ=;2gH A Q n μ=；82.0==n n μϕ；μμ32.1=n ;075.0H gP v =ρ简单管道：5228,d g a a alQ h H f πλ=-==比阻，（62/m s ）串联管道：ii ni i i n i i i i n i fi l a S Q S Q l a h H i ====∑∑∑===阻抗,12121并联管道：233322222111321,Q l a Q l a Q l a h h h f f f ==== 注：串联、并联管道有时需结合节点流量方程求解。
流体力学考试复习资料考点（1）
流体⼒学考试复习资料考点（1）⼀、流体⼒学及其研究对象流体：液体和⽓体的总称。
流体⼒学：是研究流体的科学，即根据理论⼒学的普遍原理，借助⼤量的实际资料，运⽤数学和实验⽅法来研究流体的平衡和运动规律及其实际应⽤的⼀门科学。
流体⼒学研究的对象：液体和⽓体流⼆、流体的⼒学特性1、流体与固体的区别主要在于受剪应⼒后的表现有很⼤的差异。
固体－－能承受剪应⼒、压应⼒、张应⼒，没有流动性。
流体－－只能承受压应⼒，不能承受拉⼒和剪⼒，否则就会变形流动，即流体具有流动性。
2、液体与⽓体的主要差别在于受压后的表现上的差异。
液体：受压后体积变化很⼩，常称不可压缩流体；液体的形状随容器的形状⽽变，但其体积不变。
⽓体：受压后体积变化很⼤，常称可压缩流体；⽓体的形状和体积都随容器⽽变。
注：⽓体的体积变化⼩于原体积的20%时，可近似看作不可压缩流体。
1.1.1流体的密度1、流体密度的定义及计算定义：单位体积流体的质量，以ρ表⽰，单位为kg／m3（1）均质流体：标态（2）混合流体：混合⽓体：混合液体：2、流体的密度与温度、压⼒的关系（1）液体：⼯程上，液体的密度看作与温度、压⼒⽆关。
（2）⽓体：与温度和压⼒有关。
理想⽓体：或⼯业窑炉：P=P0分析：t↑ρ↓；t↓ρ↑1.1.2流体的连续性流体的连续性：流体看成是由⼤量的⼀个⼀个的连续近质点组成的连续的介质，每个质点是⼀个含有⼤量分⼦的集团，质点之间没有空隙。
质点尺⼨：⼤于分⼦平均⾃由程的100倍。
连续性假设带来的⽅便：(1）它使我们不考虑复杂的微观分⼦运动，只考虑在外⼒作⽤下的宏观机械运动。
(2)能运⽤数学分析的连续函数⼯具。
【例题】已知烟⽓的体积组成百分组成为：H2O12%，CO218%，N270%，求此烟⽓标态在及200℃的密度。
【解】200℃时的烟⽓密度：【例题】将密度为1600㎏/m3糖浆按1:1的质量⽐⽤清⽔稀释，求稀释后糖浆溶液的密度。
【解】按题意，糖浆和⽔各占50%，据公式：1.1.3流体的压缩性和膨胀性1.1.3.1流体的压缩性1、压缩性的定义流体在外⼒作⽤下改变⾃⾝容积的特性。
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。
流体力学总结复习(1)
流体力学总结复习(1)流体力学总结复习流体力学是研究流体运动规律和特性的学科，广泛应用于工程、地质、气象、海洋等众多领域。
下面我们来对流体力学知识进行一次总结复习。
一、基本概念1. 流体：能够流动，在外力作用下形状能够变化的物质。
2. 流动：在流体中，由于外力作用下引起的变形并迅速影响到流体的整个体积的现象。
3. 流量：单位时间内穿过某一横截面的流体体积。
4. 压力：单位面积上的力。
二、流体力学的基本方程1. 质量守恒定律（连续方程）：流体在任意两个截面的实际流量相等。
2. 动量守恒定律（牛顿第二定律）：力是液体加速度的乘数。
3. 能量守恒定律（伯努利方程）：流体在稳态流动过程中，流速越大，压力越小，反之亦然。
三、常见问题1. 流体的稳定性问题：稳定流动和不稳定流动分别是哪两种类型，有何区别？答：稳定流动指的是流体在正常工作状态下保持相同的流速、流量或密度的现象；不稳定流动指流体存在涡流，会导致流体在某些区域压力变低，而在其它区域则压力变高的现象。
2. 压力的公式推算问题：在同一高度、不同密度流体内，相等的质量在重力作用下会产生相等的压力，如何推算压力的公式？答：根据巴斯德公式p=F/A可得出，同等质量下仅仅因为液体密度而引起压力的不同，则对应产生的质量也相对应减小或增大，乘上液体密度，可得出公式p= (F/m)/A =g(h1-h2)/A。
其中，F为质量，A为面积，g为重力加速度，h1-h2为液体高度差。
3. 管道系统的计算问题：已知流量、水管长度、摩擦系数等参数，如何通过管路系统的计算公式推算管道流量？答：在未考虑管道阻力的前提下，管道系统的计算公式为Q=C*A*V。
其中，Q为单位时间内的流量，C为摩擦系数，A为管道横截面积，V为流速。
在考虑管道阻力之后，还需要增加修正系数，将管道阻力纳入考虑之中。
四、结语上述流体力学的相关内容是我们学习和应用流体力学的基础，同时也是我们将来学习更为复杂的流体力学问题的必要条件。
流体力学.word.doc
1.流体质点：流体种宏观尺寸非常小而围观尺寸足够大的任意一个物理实体。
特点：宏观尺寸非常小，围观尺寸足够大，包含足够多的分子，形状任意而相互之间没有任何间隙。
2.连续介质：流体是由无穷多个、无穷小的、紧密相邻、连绵不断的流体质点所组成的一种绝无间隙的连续介质。
3.体[膨]胀系数：当压强一定时，体积的相对变化量△V/V 与△T 比值的极限称为流体的体膨胀系数，且 意义：当P 不变时，每增加单位温度，所产生的流体体积相对变化率。
应用：在液体封闭系统中，温差相对较大，应注意防止漏油和管道破裂。
4.[体积]压缩率：当温度不变时，体积相对变化率△V/V 与△P 比值的极限称为等温压缩率，且 意义：当温度不变时，每增加单位压强所产生的体积相对变化率。
5.流体的体积模量：是其膨胀系数的倒数,即产生一个单位体积的相对变化率所需要的压强变化量，即 ，其中K 越大，流体越不易压缩。
6.牛顿内摩擦定律公式：F=μV A /δ7.粘度的定义：由牛顿内摩擦定义可知μ代表单位速度梯度下的切应力，不同流体，其比例系数不同，因而称代表粘性大小的比例常数称为流体的动力粘度，运动粘度：ν=μ/ρ。
8.理想流体的概念：假定不存在粘性，即其粘度μ=ν=0的流体或无粘性流体。
9.流体的作用力有质量力和表面力两种质量力：与流体微团质量大小有关并且集中在微团质量中心上的力称为质量力。
表面力：大小与表面积有关而且分布作用在流体表面上的力称为表面力。
10.欧拉方程式：压强微分公式：等压面微分公式： 11.结论：1.等压面即为等势面2.等压面与单位质量力矢量垂直，3.两种不想混合的平衡流体的交界面必然是等压面。
12.静压强公式：，13.定常场：әV/әt=әP/әt=әT/әt=......=0均匀场：әV/әx=әV/әy=әV/әz= 014.质点导数：dN/dt=Vx*әN/әx+Vy*әN/әy+Vz*әN/әz+әN/әt.15.迹线：流体质点的运动轨迹叫迹线。
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2.容重（重度）容重：指单位体积流体的重量。 水的容重常用值： =9800 N/m3
3.流体的粘性 流体内部质点之间或流层间因相对运动而产生内摩擦力（切力）以反抗相
对运动的性质。粘性产生的原因 1）分子不规则运动的动量交换形成的阻力
2）分子间吸引力形成的阻力
运动的流体所产生的内摩擦力(即粘性力)的大小与与下列因素有关：
a.绝对压强：是以绝对真空状态下的压强（绝对零压强）为基准计量的压强，用 Pa 表示。
b. 相对压强：又称“表压强”，是以当地工程大气压(at) 为基准计量的压强。用表示 Pe ，
Pe 可“＋”可“– ”，也可为“0”。
c.真空：是指绝对压强小于一个大气压的受压状态，是负的相对压强。 正 压：相对压强为正值（压力表读数）。 负 压：相对压强为负值。 真空度：负压的绝对值(真空表读数，用 Pv 表示)。
A、流体的分子； B、流体内的固体颗粒； C、几何的点；
D、几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。(D)
如图，在两块相距 20mm 的平板间充满动力粘度为 0.065（N·s）/m2 的油，如果以 1m/s 速
度拉动距上平板 5mm，面积为 0.5m2 的薄板（不计厚度）。
求（1）需要的拉力 F；
几何意义：
位置水头 z ：任一点在基准面 0-0 以上的位置高度，表示单位重量流体从某一基准面算起
所具有的位置势能，简称位能。
压强水头 p
：表示单位重量流体从压强为大气压算起所具有的压强势能，简
称压能（压强水头），是该点在压强作用下沿测压管所能上升的高度。
测压管水头（ Z＋p ）：测压管水头，它表示测压管水面相对于基准面的高度。
p A
A点相对压强
Pa A点绝对压强
B点真空度 B
大气压强 Pa
B点绝对压强
绝对压强
0
0
4 F=γsinαycA=γhcA=pcA 上式表明：静止液体作用在任意形状平面上的总压力的大小，等于该平面形心处的静压力 与平面面积的乘积。液体总压力的方向垂直指向受压面的内法线方向。 结论：
（1）水静压力大小为形心处压强乘以平面面积。 （2）水静压力方向垂直于受压平面，并指向平面内法线方向。 （3）作用点 yD 在形心下方，用 yD= yC+ JC/ycA 来算。 5.绘制静水压强分布图
接触面的面积Ａ成正比； 与两平板间的距离 h 成反比；
与流速 U 成正比； 与流体的物理性质（黏度）成正比； T
AU h
牛顿内摩擦定律公式为： T A U A du
4. 压缩系数
h
dy
压缩系数 ：流体体积的相对缩小值与压强增值之比，即当压强增大一个单位值时，
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（m 流体体积的相对减小值：
）
6.理想流体：是一种假想的、完全没有粘性的流体。实际上这种流体是不存在的。根据理
想流体的定义可知，当理想流体运动时，不论流层间有无相对运动，其内部都不会产生内
摩擦力，流层间也没有热量传输。这就给研究流体的运动规律等带来很大的方便。因此，
在研究实际流体的运动规律时，常先将其作为理想流体来处理。
Eg:按连续介质的概念，流体质点是指:
dV /V dp
d / dp
2
/N
） （∵质量 m 不变，dm=d(v)= dv+vd=0， ∴
dV dp
d dp ）
体积弹性模量Ｋ
K 体积弹性模量Ｋ是体积压缩系数的倒数。
1
dp dV /V
dp d /
液体 与Ｋ随温度和压强而变化，但变化甚微。
（N/m2
5.流体的压缩性是流体的基本属性。
两水头相加等于常数，表示同一容器的静止液体中，所有各点的测压管水头均相等。因此，
在同一容器的静止液体中，所有各点的测压管水面必然在同一水平面上。
能量意义：
式中 z 表示单位重量流体相对于某一基准面的位能，称为比位能。从物理学得知，
把质量为 m 的物体从基准面提升一定高度 z 后，该物体所具有的位能是 mgz，则单位
解：∵等速 ∴as =0 由牛顿定律： ∑Fs=mas=0 mgsinθ－τ·A=0
（呈直线分布）
∵ q =tan-1(5/12)=22.62°
1. 流体静压强的特性 a 静压强的方向— 沿作用面的内法线方向 b、在静止流体内
部，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.流体静力学基本方程式
重量物体所具有的位能为：(mgz)/(mg)=z。
表示单位重量流体的压力能，称为比压力能。因为压力为 p、体积为 V 的流体所
做的膨胀功为 pV，则单位重量物体所具有的压力能为：pV/G=p/γ。
Z＋p 称为单位重量流体的总势能。
重力作用下静止流体中各点的单位重量流体的总势能是相等的。这就是静止流体中的能量 守恒定律。 3.压强的两种计算基准（绝对压强和相对压强）
（2）
F
0.065( 1 H
20
1
H
)
）
F 对方程两边求导，当 ' 0
求得 H 10mm
此时 F 最小。
一底面积为 40 ×45cm2，高为 1cm 的木块，质量为 5kg，沿着涂有润滑油的斜面向下
作等速运动,如图所示，已知木块运动速度 u =1m/s，油层厚度 d =1mm，由木块所带动的
油层的运动速度呈直线分布，求油的粘度。
结论：
p p0 + h
1）仅在重力作用下，静止流体中某一点的静水压强随深度按线性规律增加。
2）仅在重力作用下，静止流体中某一点的静水压强等于表面压强加上流体的容重与该点淹
没深度的乘积。
3）自由表面下深度 h 相等的各点压强均相等——只有重力作用下的同一连续连通的静止
流体的等压面是水平面。
结论：在同一种液体中，无论哪一点(Z+P/ γ)总是一个常数。
（2）当薄板距下平面多少时？F 最小。
1.解 （1） du u
dy 平板上侧摩擦切应力： 1
平板下侧摩擦切应力：
0.065
1 0.015
4.33
（N/m2）
1
0.065
1 0.005
13
（N/m2）
拉力： F (1 2 ) A (13 4.33) 0.5 8.665 （N
静压力分布图是依据水静力学基本方程 p=p0+γh，直接在受压面上绘制表示各点静压 力大小和方向的图形。 静水压强分布图绘制规则： 1）按照一定的比例尺，用一定长度的线段代表静水压强的大小； 2） 用箭头标出静水压强的方向，并与该处作用面垂直。受压面为平面的情况下，压强分 布图的外包线为直线；当受压面为曲线时，曲面的长度与水深不成直线函数关系，故压强 分布图外包线亦为曲线。