流体力学复习题一_ppt课件
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《流体力学复习》PPT课件
μ —动力黏度，简称黏度。单位Pa·s。
ν—运动黏度，m2/s
并不是所有的流体都满足牛顿内摩擦定律，我们所研究的流体仅限于牛 顿流体。
影响黏性的因素 （1）流体黏性随压强的变化而变化。 （2）流体黏性随温度的变化而变化。 液体的黏性随温度升高而减小，气体的黏性随温度升高而增大。
3
三 流体的压缩性和膨胀性 流体与固体相比有较大的压缩性和膨胀性。 1、流体的压缩性
二、方程的物理意义和几何意义 1、物理意义 理想流体的伯努利方程式中各项的物理意义： z，表示单位重量流体所具有的位势能； p/(ρg) ，表示单位重量流体的压强势能，称为单位压能； v2/(2g)：所以该项的物理意义为单位重量流体具有的动能。
位势能、压强势能和动能之和称为机械能。 因此，伯努利方程可叙述为：理想不可压缩流体在重力作用下作定 常流动时，单位重量流体所具有机械能是一常数。
12
二、压强的单位 表2-1 压强的单位及其换算表
标准大气压（atm） 帕（pa） 毫米汞柱 米水柱 工程大气压（at）
1
101325
760
10.3
1at=98kpa
3
13
§ 2-4流体静力学基本方程式的应用
一、测压管
测量原理 在相对压强作用下，液体在玻璃管中上
升高度，大气压强为pa，可得M点的绝对压强为
2、毛细现象 液体在细管中能上升或下降的现象称为毛细现象。
5
6
§ 2-1流体静压强及其特 征
一、流体静压强的定义 在流体内部或流体与固体壁面所存在的单位面积上的法向作用力称为
流体的压强。 二、 流体静压强的基本特性
（1）流体静压强的方向与作用面相垂直，并指向作用面的内法线方向。
流体力学基础讲解PPT课件
措施。
05
流体流动的湍流与噪声
湍流的定义与特性
湍流定义
湍流是一种高度复杂的三维非稳态、带旋转的不规则流动。 在湍流中，流体的各种物理参数，如速度、压力、温度等都 随时间与空间发生随机的变化。
湍流特性
湍流具有随机性、不规则性、非线性和非稳定性等特性。在 湍流中，流体的速度、方向和压力等都随时间和空间发生变 化，形成复杂的涡旋结构。
环境流体流动与环境保护
要点一
环境流体流动
环境中的流体流动对环境保护具有重要影响。例如，大气 中的气流会影响污染物的扩散和迁移，水流会影响水体中 的污染物迁移和沉积等。
要点二
环境保护
通过对环境中的流体流动进行研究和模拟，可以更好地了 解污染物扩散和迁移规律，为环境保护提供科学依据。同 时，通过合理规划和设计流体流动系统，可以有效降低污 染物对环境的影响，保护生态环境。
04
流体流动的能量转换
能量的定义与分类
总结词
能量是物体做功的能力，可以分为机械能、热能、电能等。在流体力学中，主要关注的是机械能中的 动能和势能。
详细描述
能量是物体做功的能力，它有多种表现形式，如机械能、热能、电能等。在流体力学中，我们主要关 注的是机械能，它包括动能和势能两种形式。动能是流体运动所具有的能量，与流体的速度和质量有 关；势能则是由于流体所处位置而具有的能量。
流体流动噪声
流体流动过程中产生的噪声主要包括 机械噪声和流体动力噪声。机械噪声 主要由机械振动和摩擦引起，而流体 动力噪声主要由湍流和流体动力振动 引起。
噪声控制
为了减小流体流动产生的噪声，研究 者们提出了各种噪声控制方法，如改 变管道结构、添加消音器和改变流体 动力特性等。这些方法可以有效降低 流体流动产生的噪声。
05
流体流动的湍流与噪声
湍流的定义与特性
湍流定义
湍流是一种高度复杂的三维非稳态、带旋转的不规则流动。 在湍流中，流体的各种物理参数，如速度、压力、温度等都 随时间与空间发生随机的变化。
湍流特性
湍流具有随机性、不规则性、非线性和非稳定性等特性。在 湍流中，流体的速度、方向和压力等都随时间和空间发生变 化，形成复杂的涡旋结构。
环境流体流动与环境保护
要点一
环境流体流动
环境中的流体流动对环境保护具有重要影响。例如，大气 中的气流会影响污染物的扩散和迁移，水流会影响水体中 的污染物迁移和沉积等。
要点二
环境保护
通过对环境中的流体流动进行研究和模拟，可以更好地了 解污染物扩散和迁移规律，为环境保护提供科学依据。同 时，通过合理规划和设计流体流动系统，可以有效降低污 染物对环境的影响，保护生态环境。
04
流体流动的能量转换
能量的定义与分类
总结词
能量是物体做功的能力，可以分为机械能、热能、电能等。在流体力学中，主要关注的是机械能中的 动能和势能。
详细描述
能量是物体做功的能力，它有多种表现形式，如机械能、热能、电能等。在流体力学中，我们主要关 注的是机械能，它包括动能和势能两种形式。动能是流体运动所具有的能量，与流体的速度和质量有 关；势能则是由于流体所处位置而具有的能量。
流体流动噪声
流体流动过程中产生的噪声主要包括 机械噪声和流体动力噪声。机械噪声 主要由机械振动和摩擦引起，而流体 动力噪声主要由湍流和流体动力振动 引起。
噪声控制
为了减小流体流动产生的噪声，研究 者们提出了各种噪声控制方法，如改 变管道结构、添加消音器和改变流体 动力特性等。这些方法可以有效降低 流体流动产生的噪声。
流体力学(共64张PPT)
1) 柏努利方程式说明理想流体在管内做稳定流动，没有
外功参加时，任意截面上单位质量流体的总机械能即动能、
位能、静压能之和为一常数，用E表示。
即：1kg理想流体在各截面上的总机械能相等，但各种形式的机
械能却不一定相等，可以相互转换。
2) 对于实际流体，在管路内流动时，应满足：上游截面处的总机械能大于下游截面
p g 1z12 u 1 g 2W g ep g 2z22 u g 2 2g hf
JJ
kgm/s2
m N
流体输送机械对每牛顿流体所做的功
令
HeW ge,
Hf ghf
p g 1z12 u 1 g 2H ep g 2z22 ug 2 2 H f
静压头
位压头
动压头 泵的扬程（ 有效压头） 总压头
处的总机械能。
22
3)g式中z各、项 的2u 2物、理 意p 义处于g 某Z 个1 截u 2 1 面2上的p 1流 W 体e本 身g Z 所2具u 有2 22 的 能p 量2 ; hf
We和Σhf： 流体流动过程中所获得或消耗的能量〔能量损失〕;
We：输送设备对单位质量流体所做的有效功;
Ne：单位时间输送设备对流体所做的有效功，即有效功率;
u2 2
u22 2
u12 2
p v p 2 v 2 p 1 v 1
Ug Z 2 u2 pQ eW e
——稳定流动过程的总能量衡算式 18
UgZ 2 u2pQ eW e
2、流动系统的机械能衡算式——柏努利方程
1) 流动系统的机械能衡算式〔消去△U和Qe 〕
UQ'e vv12pdv热力学第一定律
26
五、柏努利方程应用
三种衡算基准
流体力学ppt课件-流体动力学
g
g
2g
水头
，
z
p
g
v2
2g
总水头， hw 水头损失
第二节 热力学第一定律——能量方程
水头线的绘制
总水头线
hw
对于理想流体，总水
1
v12 2g
2
v22 2g
头线是沿程不变的，
测压管水头线
p2
为一水平直线，对于
g
实际流体，总水头沿 程降低，但测压管水
p1 g
头线沿程有可能降低、
z2
不变或者升高。
z1
v2 A2 e2
u22 2
gz2
p2
v1A1 e1
u12 2
gz1
p1
微元流管即为流线，如果不 可压缩理想流体与外界无热 交换，热力学能为常数，则
u2 gz p 常数
2
这个方程是伯努利于1738年首先提出来的，命名为伯努利 方程。伯努利方程的物理意义是沿流线机械能守恒。
第二节 热力学第一定律——能量方程
皮托在1773年用一根弯成直角的玻璃管，测量了法国塞纳河 的流速。原理如图所示，在液体管道某截面装一个测压管和 一个两端开口弯成直角的玻璃管（皮托管），皮托管一端正 对来流，一端垂直向上，此时皮托管内液柱比测压管内液柱 高h，这是因为流体流到皮托管入口A点受到阻滞，速度降为 零，流体的动能变化为压强势能，形成驻点A，A处的压强称 为总压，与A位于同一流线且在A上游的B点未受测压管的影 响，其压强与A点测压管测得的压强相等，称为静压。
第四章 流体动力学
基本内容
• 雷诺输运公式 • 能量方程 • 动量方程 • 流体力学方程应用
第一节 雷诺输运方程
• 前面解决了流体运动的表示方法,但要在流 体上应用物理定律还有困难.
流体力学(基本概念总复习)课件
23
3、相似准则数均为有量纲数。 （× ）
解：相似准则数均为无量纲数。
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24
4、雷诺准则一般用于明渠流动的问题，而弗劳
德准则则通常用于有压管流问题。（× ）
解：雷诺准则一般用于有压管流的问题，而弗劳 德准则则通常用于明渠流l 动问题。
5、当原型与模型同时保证重力和黏性力相似
时，若采用同一流体进行实验，则长度尺寸
不计。 （×）
解：短管与长管之分主要取决于沿程水头损失和 局部水头损失在总水头损失中所占的比重。通常 长管可以忽略局部水头损失，甚至流速水头也可 以忽略不计，而短管的沿程水头损失和局部水头 损失比重相当，在计算总水头损失时，二者都要 计入。
学习交流PPT
37
4、串联管路的总水头损失等于个支路的水头 损失，各支路的水头损失相等，而并联管路的
为 l 1 。 （ √）
学习交流PPT
25
6、当原型与模型同时保证重离和黏性力相 似时，若采用不同流体进行实验，则长度比
尺和运动黏度比尺的关系为 l 1 ( × )
解：当原型与模型同时保证重力和黏性力相
似时，若采用不同流体进行实验，则长度比
尺和运动黏度比尺的关系为
2
l
3 v
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26
4
4、气体的粘度随温度的增加而减小，而 液体的粘度却随着温度的增加而增加。
（× ）
气体的粘度随温度的升高而增加，而液 体的粘度却随着温度的升高而减小。
学习交流PPT
5
4、气体的粘度随温度的增加而减小，而 液体的黏度却随着温度的增加而增加。
（×）
气体的粘度随温度的升高而增加，而液 体的黏度却随着温度的升高而减小。
流体力学习题讲解(修)PPT课件
p1 Hg gh gh1
则
p1
g
Hg
d 2 0.0352
4
4
列等压面１—１的平衡方程
p 油 gh Hg gh
解得Δh为： h p 油 h 15590 0.92 0.70 16.4
Hg g Hg 13600 9.806 13.6
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1－11.如 图 所 示 盛 水U 形 管， 静 止 时， 两 支 管 水 面 距 离 管 口 均 为h， 当U 形 管 绕OZ 轴 以 等 角 速 度ω 旋 转 时， 求 保 持 液 体 不 溢 出 管 口 的 最 大 角 速 度ωmax 。
解：由 液 体 质 量 守 恒 知， 管 液 体 上 升 高 度 与 管 液 体 下 降 高 度 应 相 等，且 两 h 者 液 面 同 在 一 等 压 面 上， 满 足 等 压 面 方
5.59 m s
21
排出水的流量：
q
v
4
D2
v3
4
D2
v
v3
4
D2
5.59 4.43 0.052 0.02 m3 s
4
22
3－2：注 液 瓶 为 了 使 下 部 管 口 的 出 流 量 不 随 时 间 而 变， 在 上 部 瓶 塞 中 插 人 通 气 管， 试 分 析 出 流 量 恒 定 的 原 理 和 调 节。
h hD
hc
JC hc A
流体力学基本知识 ppt课件
〈1〉温度升高，液体的粘度减小（因为T上 升，液体的内聚力变小，分子间吸引力减 小；）
〈2〉温度升高，气体的粘度增大(气体的内 聚力很小，它的粘滞性主要是分子间动量 交换的结果。当T上升，作相对运动的相邻 流层间的分子的动量交换加剧，使得气体 的粘度增大。)
流体力学基本知识
6
三、流体的压缩性和热胀性
一、流体运动的基本概念
（一）压力流与无压流 1.压力流：流体在压差作用下流动时，流体 整个周围都和固体壁相接触，没有自由表 面。 2.无压流：液体在重力作用下流动时，液体 的部分周界与固体壁相接触，部分周界与 气体接触，形成自由表面。
流体力学基本知识
14
（三）流线与迹线
1.流线：流体运动时，在流速场中画出某时 刻的这样的一条空间曲线，它上面所有流 体质点在该时刻的流速矢量都与这条曲线 相切，这条曲线就称为该时刻的一条流线。
流体力学基本知识
26
四、沿程阻力系数λ和流速系数C的确定
沿程阻力系数λ 是反映边界粗糙情况和流态 对水头损失影响的一个系数。1933年尼古 拉兹表发表了其反映圆管流运情况的实验 结果，得出了一些结论：
1.层流区 2.层流转变为紊流的过渡区 3.紊流区
流体力学基本知识
27
（一）沿程阻力系数λ的经验公式 1.水力光滑区 2.水力过渡区 3.粗糙管区
2.迹线：流体运动时，流体中某一个质点在 连续时间内的运动轨迹称为迹线。流线与 迹线是两个完全不同的概念。非恒定流时 流线与迹线不相重合，在恒定流时流线与 迹线相重合。
流体力学基本知识
15
（二）恒定流与非恒定流
1.恒定流：流体运动时，流体中任一位置的 压强，流速等运动要素不随时间变化的流 动称为恒定流动。
〈2〉温度升高，气体的粘度增大(气体的内 聚力很小，它的粘滞性主要是分子间动量 交换的结果。当T上升，作相对运动的相邻 流层间的分子的动量交换加剧，使得气体 的粘度增大。)
流体力学基本知识
6
三、流体的压缩性和热胀性
一、流体运动的基本概念
（一）压力流与无压流 1.压力流：流体在压差作用下流动时，流体 整个周围都和固体壁相接触，没有自由表 面。 2.无压流：液体在重力作用下流动时，液体 的部分周界与固体壁相接触，部分周界与 气体接触，形成自由表面。
流体力学基本知识
14
（三）流线与迹线
1.流线：流体运动时，在流速场中画出某时 刻的这样的一条空间曲线，它上面所有流 体质点在该时刻的流速矢量都与这条曲线 相切，这条曲线就称为该时刻的一条流线。
流体力学基本知识
26
四、沿程阻力系数λ和流速系数C的确定
沿程阻力系数λ 是反映边界粗糙情况和流态 对水头损失影响的一个系数。1933年尼古 拉兹表发表了其反映圆管流运情况的实验 结果，得出了一些结论：
1.层流区 2.层流转变为紊流的过渡区 3.紊流区
流体力学基本知识
27
（一）沿程阻力系数λ的经验公式 1.水力光滑区 2.水力过渡区 3.粗糙管区
2.迹线：流体运动时，流体中某一个质点在 连续时间内的运动轨迹称为迹线。流线与 迹线是两个完全不同的概念。非恒定流时 流线与迹线不相重合，在恒定流时流线与 迹线相重合。
流体力学基本知识
15
（二）恒定流与非恒定流
1.恒定流：流体运动时，流体中任一位置的 压强，流速等运动要素不随时间变化的流 动称为恒定流动。
《流体力学基础知识》课件
流体粘性
流体抵抗剪切力的性质，粘性大小与流体的种类和温度有关。
流动模型
根据流体的粘性和流动特性，建立各种流动模型，如层流、湍流等。
06
流体力学在工程中的应用
流体输送与管道设计
总结词
流体输送与管道设计是流体力学在工程 中的重要应用之一，主要涉及流体在管 道中的流动规律和设计原则。
VS
详细描述
在工业生产和城市供水中，需要利用流体 力学的原理进行管道设计和流体输送，以 实现高效、低能耗的流体传输。管道设计 需要考虑流体的流速、压力、粘度等参数 ，以及管道的材质、直径、长度等因素， 以确保流体输送的稳定性和可靠性。
流体力学的发展历程
要点一
总结词
流体力学的发展历程及重要事件
要点二
详细描述
流体力学的发展历程可以追溯到古代，但直到17世纪才真 正开始形成独立的学科。在17世纪到20世纪期间，许多科 学家和工程师为流体力学的发展做出了重要贡献，如伯努 利、欧拉、斯托克斯等。随着科技的发展，流体力学在理 论和实践方面都取得了巨大的进步，为人类社会的进步和 发展做出了重要贡献。
3
流体流动的连续性原理
在流场中任取一元流管，流进和流出该元流的流 量相等。
流体流动的能量传递与转换
压力能传递
流体在流动过程中，压力能可以传递给其他流体 或转化为其他形式的能量。
动能转换
流体的动能可以转换为其他形式的能量，如压能 、热能等。
热能传递
流体在流动过程中，可以与周围介质进行热能交 换，实现热量的传递。
流体流动的阻力与损失
摩擦阻力
流体在管道中流动时，由于流体的粘性和管壁的粗糙度，会产生 摩擦阻力。
局部阻力
流体在通过管道中的阀门、弯头等局部构件时，会产生局部阻力。
流体抵抗剪切力的性质，粘性大小与流体的种类和温度有关。
流动模型
根据流体的粘性和流动特性，建立各种流动模型，如层流、湍流等。
06
流体力学在工程中的应用
流体输送与管道设计
总结词
流体输送与管道设计是流体力学在工程 中的重要应用之一，主要涉及流体在管 道中的流动规律和设计原则。
VS
详细描述
在工业生产和城市供水中，需要利用流体 力学的原理进行管道设计和流体输送，以 实现高效、低能耗的流体传输。管道设计 需要考虑流体的流速、压力、粘度等参数 ，以及管道的材质、直径、长度等因素， 以确保流体输送的稳定性和可靠性。
流体力学的发展历程
要点一
总结词
流体力学的发展历程及重要事件
要点二
详细描述
流体力学的发展历程可以追溯到古代，但直到17世纪才真 正开始形成独立的学科。在17世纪到20世纪期间，许多科 学家和工程师为流体力学的发展做出了重要贡献，如伯努 利、欧拉、斯托克斯等。随着科技的发展，流体力学在理 论和实践方面都取得了巨大的进步，为人类社会的进步和 发展做出了重要贡献。
3
流体流动的连续性原理
在流场中任取一元流管，流进和流出该元流的流 量相等。
流体流动的能量传递与转换
压力能传递
流体在流动过程中，压力能可以传递给其他流体 或转化为其他形式的能量。
动能转换
流体的动能可以转换为其他形式的能量，如压能 、热能等。
热能传递
流体在流动过程中，可以与周围介质进行热能交 换，实现热量的传递。
流体流动的阻力与损失
摩擦阻力
流体在管道中流动时，由于流体的粘性和管壁的粗糙度，会产生 摩擦阻力。
局部阻力
流体在通过管道中的阀门、弯头等局部构件时，会产生局部阻力。
流体力学复习课件
当温度升高时：
气体的粘性增大， 对于气体，形 成粘性的主要 因素是分子的 热运动 液体的粘性减小。
对于液体，形 成粘性的主要 因素是分子间 的引力
§1.4
例题1
流体的主要物理性质
如图所示，转轴直径d=0.36m，轴承长度l=1m，轴与轴承之间的间隙 =0.2mm，其中充满动力粘度=0.72Pa· s的油，如果轴的转速n=200 r/min，求克服油的粘性阻力所消耗的功率。
d x dy k
n
式中，为流体的表观粘度，k为常数，n为指数。 A：理想流体，如水和空气
d x dy
D
A
B：理想塑性体，如牙膏
C：拟塑性体，如粘土浆和纸浆 D：胀流型流体，如面糊
o
C
B
0
τ
§1.5
作用在流体上的力
为了研究流场中流体平衡和运动的规律，必须分析作用在流体上 的力。作用在流体上的力按其性质（作用方式）的不同，可分为： 表面力：流体分离体以外的物体作用在分离体上的力 质量力：某种力场作用在全部质点上的力
牛顿粘性应力公式用流体微团的角 变形速度可表示为：
xt
y
d dt
各流层间的切向应力和流 体微团的角变形速度成正 比
在流体力学中还常遇到动力粘度与密度的比值，即运动粘度，单位 为m2/s
§1.4
流体粘性的形成因素
流体的主要物理性质
通常情况下形成流体粘性的因素有两个方面：一是流体 分子间的引力在流体微团相对运动时形成的粘性；二是流体 分子的热运动在不同流速流层间的动量交换所形成的粘性。
流体具有可压缩性；液体可压缩性小，水受压从1个大气压增加至100 个大气压时，体积仅减小0.5%；气体可压缩性大；
第一章 流体力学基础ppt课件(共105张PPT)
原
力〔垂直于作用面，记为 ii〕和两个切向 应力〔又称为剪应力，平行于作用面，记为
理
ij，i j），例如图中与z轴垂直的面上受
到的应力为 zz〔法向）、 zx和 zy〔切
电 向），它们的矢量和为：
子
课
件 τ zzix zjy zkz
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主题
西
1.1 概述
安
交 • 3 作用在流体上的力
大 化
子 课 件
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主题
西
1.2.3 静力学原理在压力和压力差测量上的应用
安
交
大 思索：若U形压差计安装在倾斜管路中，此时读数 R反
化 映了什么？
工 原
理 p1p2
p2
p1 z2
电 子
(0)gR(z2z1)g z1
课
R
件
A A’
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主题
西 1.2.3 静力学原理在压力和压力差测量上的应用
安
交 大
•
2．压差计
化 • （2〕双液柱压差计
p1
p2
工•
原•
理
电•
子•
课
件
又称微差压差计适用于压差较小的场合。
z1
1
z1
密度接近但不互溶的两种指示
液1和2 ， 1略小于 2 ；
R
扩p 大1 室p 内2 径与2 U 管1 内g 径之R 比应大于10 。 2
图 1-8 双 液 柱 压 差 计
返回
安
交 大
•
1．压力计
化 • （2〕U形压力计
pa
工 • 设U形管中指示液液面高度差为RA，1 指• 示液
流体力学课件(基本概念总复习)
36上午12时12分13 秒
（1）管嘴长度 l (3 ~ 4)d
；
（2）作用水头 H0 9m 。（ × ）
解：圆柱形管嘴正常工作的条件是：
（1）管嘴长度
；
（2）作用水头 H0 9m 。
退出
37上午12时12分13 秒
37
3、短管与长管之分主要取决于沿程水头损失 和局部水头损失，甚至流速水头也可以忽略
6、对于环状管网中任意闭合的环路，其水头
损失和流量均等于零。（×）
解：对于环状管网中任意闭合的环路，其水头 损失等于零。
退出
40上午12时12分13 秒
40
7、水击压强的计算必须考虑水的压缩性，
但管路的变形一般可忽略不计。（ × ）
解：水击压强的计算必须考虑水的压缩性和 管路的变形。
退出
41上午12时12分13 秒
退出
断面平均流速V1仅为轴心速度的四分之一左右;
52上午12时12分13 秒
52
断面质量平均流速V2约为轴心速度的二分之一。
质量平均流速v2：以质量平均流速乘以质量即得真实动 量。v2能恰当地反映被使用区的速度。
总水头损失等于个支路的水头损失之和。（×）
解：串联管路的总水头损失等于个支路的水头 损失之和，而并联管路的总水头损失等于各个 支路的水头损失，各支路的水头损失相等。
退出
39上午12时12分13 秒
39
5、为保证供水的可靠性，城市供水、供气系
统一般应设计成树状管网。（×）
解：为保证供水的可靠性，城市供水、供气系 统一般应设计成环状管网。
( )×
静止液体作用在任意平面上的总压力大小等于其 受压面形心处的压强与受压面面积的乘积。
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V τμ δ
2）圆柱体受重力沿运动方向
Gsinθ G
δ
δ
两个力作用下作匀速运动 ∴ F G Gsinθ
θ
复习及习题讲解-1
流体力学
即
V Gsinθ μ πdL δ δGsinθ μ 0.1631Pa s VπdL
例3 如图，在旋转锥阀与阀座之间有厚度为δ ，动 力粘度为μ的一层油膜，且a、b、θ、n已知，求转 轴的力矩。 ω 解：缝隙很小，速度分布近似线性 ∴ 锥阀所受切应力
2）绝对温度随高度线性减少
p p RT T T β(z z ) ρ 0 0 ρ R T p(z z ) 0 0
复习及习题讲解-1
流体力学
g R
z p β(z 0) 1 p T 0 0
3、静止流体作用平面上的总压力 3.1 坐标系、表压计算 3.2 大小：形心处压强×平面的面积=pcA 3.3 作用方向：垂直于作用面，指向平面内法线上 方向。 Jc 3.4 作用点：在形心的下方，计算公式 yD yc ycA
似认为是不可压缩流体；气体具有显著的压缩性，但 若压强和温度变化较小，如通风管道中的气流，其气 体密度变化非常小，也可以按不可压缩流体来处理。
复习及习题讲解-1
流体力学
1.4 粘性： 流体抗拒变形的性质，粘性产生的原因是由于流 体分子间的内聚力以及分子间的动量交换。 粘性切应力是粘性的具体表现，对一元流体：
u 2πrn τ μ μ δ δ 60
δ z
b a
θ
dz 2πrdz 微元面积 dA 2πrds 2πr cosθ cosθ
复习及习题讲解-1
流体力学
μ2πnr 2πrdz 微元面粘性力 dF τdA 60δ cosθ
转轴力矩
2 4π μn 3 dT rdF r dz 60δcosθ 2 4π μn 3 3 z tgθdz 60δcosθ
X g , Y g , Z g X 0 , Y 0 , Z g x y z p ρ g ρ g, dp ρ gdz ρ const z z
p p p (i j k )dxdydz (X i Y j Z k ) ρ dxdydz 0 x y z
1.3 流体的压缩性和膨胀性：
复习及习题讲解-1
流体力学
随着压强的增大，流体体积缩小；随着温度增高，
流体体积膨胀。流体压缩性的大小用体积压缩系数β
来表示；流体膨胀性的大小用体积热胀系数α来表 示。 压缩性是流体的基本属性，任何流体都是可压缩 的。但对液体而言，随着压强和温度的变化，液体的
密度一般仅有微小的变化，故在大多数情况下，可近
y
y
y
u
u
u
u
u
u
y
y
0
y
=0
=
0
复习及习题讲解-1
流体力学
例5 一 底 面 积 为45x50cm2 ， 高 为 1cm 的 木 块， 质 量 为5kg ， 沿 涂 有 润 滑 油 的 斜 面 向 下 作 等 速 运 动， 木 块 运 动 速 度 u=1m/s ， 油 层 厚 度1cm ， 斜 坡 角 22.620 (见 图 示)， 求 油 的 粘 度。 解： 木 块 重 量 沿 斜 坡 分 力 F 与 切 力 T平 衡 时， 等速下滑
复习及习题讲解-1
流体力学
液层内速度为直线分布规律，试求移动 平板的力F为多大？ 解：由牛顿内摩擦定律
du F A dy
且速度分布为线性分布：
u 0 16 0 0 . 001 4 N / m 0 . 004
2
F A 4 1 . 5 6 N
p p gh 0
复习及习题讲解-1
流体力学
若非均质：
1）完全气体等温过程
p RT (T const) ρ
p pg ρ dp dz RT RT p g Ln() (z z 0) p RT 0
z p g(z 0) exp p RT 0
u
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
d u mg s in T A d y
mg si n 5 9 . 8 si22 n . 62 u 1 A 0 . 4 0 . 45 0 . 001
0 . 1047 Pa s
复习及习题讲解-1
流体力学
第二章 流体静力学
1、本章小节： 1、静压力的特性 1.1 方向为内法线方向 1.2 大小与作用面的方位无关 2、压强的分布公式 重力 非粘性压力 0
du F μA dy F du τ μ A dy
液体的粘性随温度升高而下降；气体的粘性随温 度升高而上升。满足以上公式的流体为牛顿流体。
2、习题详解：
例1 底面积为 1.5m2 的薄板在液面上水平移动速度为 16 m/ s，液层厚度为 4m m，液体 的动力粘度为 0 . 001 Pa s。假定
例2 一个圆柱体沿管道内壁下滑，圆柱体直径 d=100mm，长L=300mm，自重G=10N。管道直径
复习及习题讲解-1
流体力学
D=101mm，倾角θ=45°，内壁涂有润滑油。如图，测
得圆柱体下滑速度V=0.23m/s，求润滑油的动力粘性
系数μ？ 解：1）圆柱体表面所受到粘性切应力
V V 所受到的粘性力： F μ A μπdL
流体力学复习 题一
复习及习题讲解-1
流体力学
第一章 绪论
1、本章小节：
1.1 流体力学研究的内容： 流体力学研究的是流体静止和运动的力学规律， 及其在工程中的应用。 1.2 流体的流动性：
流体包括液体和气体。流体没有一定的形状，在非
常微小的切向力作用下就会流动，并且只要切向力存
在流动将持续，所以流动性是流体最基本的特征。
而 rztgθ
2 2 3 4 4 4π μn 4π μn t g θ (a b) a a b 3 3 T t g θ z dz a 60δcosθ 60δcosθ 4
复习及习题讲解-1
流体力学
例4:已 知 液 体 中 流 速 沿 y 方 向 分 布 如 图 示 三 种 情 试 根 du 据 牛 顿 内 摩 擦 定 律 ， 定 性 绘 出 切 应 力 沿 y 方 向 的 分 布 图。 dy
2）圆柱体受重力沿运动方向
Gsinθ G
δ
δ
两个力作用下作匀速运动 ∴ F G Gsinθ
θ
复习及习题讲解-1
流体力学
即
V Gsinθ μ πdL δ δGsinθ μ 0.1631Pa s VπdL
例3 如图，在旋转锥阀与阀座之间有厚度为δ ，动 力粘度为μ的一层油膜，且a、b、θ、n已知，求转 轴的力矩。 ω 解：缝隙很小，速度分布近似线性 ∴ 锥阀所受切应力
2）绝对温度随高度线性减少
p p RT T T β(z z ) ρ 0 0 ρ R T p(z z ) 0 0
复习及习题讲解-1
流体力学
g R
z p β(z 0) 1 p T 0 0
3、静止流体作用平面上的总压力 3.1 坐标系、表压计算 3.2 大小：形心处压强×平面的面积=pcA 3.3 作用方向：垂直于作用面，指向平面内法线上 方向。 Jc 3.4 作用点：在形心的下方，计算公式 yD yc ycA
似认为是不可压缩流体；气体具有显著的压缩性，但 若压强和温度变化较小，如通风管道中的气流，其气 体密度变化非常小，也可以按不可压缩流体来处理。
复习及习题讲解-1
流体力学
1.4 粘性： 流体抗拒变形的性质，粘性产生的原因是由于流 体分子间的内聚力以及分子间的动量交换。 粘性切应力是粘性的具体表现，对一元流体：
u 2πrn τ μ μ δ δ 60
δ z
b a
θ
dz 2πrdz 微元面积 dA 2πrds 2πr cosθ cosθ
复习及习题讲解-1
流体力学
μ2πnr 2πrdz 微元面粘性力 dF τdA 60δ cosθ
转轴力矩
2 4π μn 3 dT rdF r dz 60δcosθ 2 4π μn 3 3 z tgθdz 60δcosθ
X g , Y g , Z g X 0 , Y 0 , Z g x y z p ρ g ρ g, dp ρ gdz ρ const z z
p p p (i j k )dxdydz (X i Y j Z k ) ρ dxdydz 0 x y z
1.3 流体的压缩性和膨胀性：
复习及习题讲解-1
流体力学
随着压强的增大，流体体积缩小；随着温度增高，
流体体积膨胀。流体压缩性的大小用体积压缩系数β
来表示；流体膨胀性的大小用体积热胀系数α来表 示。 压缩性是流体的基本属性，任何流体都是可压缩 的。但对液体而言，随着压强和温度的变化，液体的
密度一般仅有微小的变化，故在大多数情况下，可近
y
y
y
u
u
u
u
u
u
y
y
0
y
=0
=
0
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流体力学
例5 一 底 面 积 为45x50cm2 ， 高 为 1cm 的 木 块， 质 量 为5kg ， 沿 涂 有 润 滑 油 的 斜 面 向 下 作 等 速 运 动， 木 块 运 动 速 度 u=1m/s ， 油 层 厚 度1cm ， 斜 坡 角 22.620 (见 图 示)， 求 油 的 粘 度。 解： 木 块 重 量 沿 斜 坡 分 力 F 与 切 力 T平 衡 时， 等速下滑
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流体力学
液层内速度为直线分布规律，试求移动 平板的力F为多大？ 解：由牛顿内摩擦定律
du F A dy
且速度分布为线性分布：
u 0 16 0 0 . 001 4 N / m 0 . 004
2
F A 4 1 . 5 6 N
p p gh 0
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流体力学
若非均质：
1）完全气体等温过程
p RT (T const) ρ
p pg ρ dp dz RT RT p g Ln() (z z 0) p RT 0
z p g(z 0) exp p RT 0
u
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
d u mg s in T A d y
mg si n 5 9 . 8 si22 n . 62 u 1 A 0 . 4 0 . 45 0 . 001
0 . 1047 Pa s
复习及习题讲解-1
流体力学
第二章 流体静力学
1、本章小节： 1、静压力的特性 1.1 方向为内法线方向 1.2 大小与作用面的方位无关 2、压强的分布公式 重力 非粘性压力 0
du F μA dy F du τ μ A dy
液体的粘性随温度升高而下降；气体的粘性随温 度升高而上升。满足以上公式的流体为牛顿流体。
2、习题详解：
例1 底面积为 1.5m2 的薄板在液面上水平移动速度为 16 m/ s，液层厚度为 4m m，液体 的动力粘度为 0 . 001 Pa s。假定
例2 一个圆柱体沿管道内壁下滑，圆柱体直径 d=100mm，长L=300mm，自重G=10N。管道直径
复习及习题讲解-1
流体力学
D=101mm，倾角θ=45°，内壁涂有润滑油。如图，测
得圆柱体下滑速度V=0.23m/s，求润滑油的动力粘性
系数μ？ 解：1）圆柱体表面所受到粘性切应力
V V 所受到的粘性力： F μ A μπdL
流体力学复习 题一
复习及习题讲解-1
流体力学
第一章 绪论
1、本章小节：
1.1 流体力学研究的内容： 流体力学研究的是流体静止和运动的力学规律， 及其在工程中的应用。 1.2 流体的流动性：
流体包括液体和气体。流体没有一定的形状，在非
常微小的切向力作用下就会流动，并且只要切向力存
在流动将持续，所以流动性是流体最基本的特征。
而 rztgθ
2 2 3 4 4 4π μn 4π μn t g θ (a b) a a b 3 3 T t g θ z dz a 60δcosθ 60δcosθ 4
复习及习题讲解-1
流体力学
例4:已 知 液 体 中 流 速 沿 y 方 向 分 布 如 图 示 三 种 情 试 根 du 据 牛 顿 内 摩 擦 定 律 ， 定 性 绘 出 切 应 力 沿 y 方 向 的 分 布 图。 dy