流体力学总复习
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Q Av A1v1 A2v2 Q
v 断面平均流速的概念。
第四章 理想流体动力学
理想流体的假设：不具有粘性的流体称为理想流Biblioteka Baidu。
元流伯努利方程：
z1
p1
u12 2g
z2
p2
u22 2g
各项的物理意义和几何意义。
第五章 实际（粘性）流体动力学基础
一、N~S方程 N~S方程的概念；动水压强的概念
二、恒定总流伯努利方程
水 1000kg / m3 , 水 9800N / m3 9.8kN / m3
汞 13600kg / m3 , 汞 133.28kN / m3
一个标准大气压： patm 101.3kN / m2 (kPa) 一个工程大气压： pat 98kN / m2 (kPa)
当地大气压：
pa pat 98kN / m2 (kPa)
f ()
d
由各区的经验公式计算，或查莫迪图。
4、谢才公式
v C RJ
谢才系数
C 8g
曼宁公式
C
1
1
R6
1
(m2/ s)
n
粗糙系数n可根据管道材质确定。圆管水力半径 R d
4
四、局部水头损失
hj
v2 2g
局部水头损失系数ζ查表6.2。
第八章 孔口、管嘴出流和有压管流
一、孔口出流
1、自由出流
力F（P）：N（kN） 1N=1kg·m/s2
单位质量力f = F/m：m/s2 密度ρ：kg/m3 重度γ：N/m3
压强 p（压应力）：N/m2（Pa） 切应力τ： N/m2（Pa）
动力粘性系数μ：N·s /m2 （Pa·s） 功率N：N·m/s （W）
常用的物理量
重力加速度g： 9.8 m/s2
1、渐变流过流断面上的动压强分布 渐变流过流断面上的动压强分布近似静压强分布规律。
2、恒定总流的伯努利方程
z1
p1
1v12
2g
z2
p2
v2
22
2g
hw
hw hf hj
各项的物理意义和几何意义。
α：动能修正系数，α=1.05~1.10，常取α=1.0。
总流伯努利方程适用条件： （1）不可压缩流体； （2）恒定流； （3）作用于流体上的质量力只有重力； （4）所取过流断面1-1，2-2都在渐变流区域，但两断面之 间不必都是渐变流动； （5）所取两断面之间没有流量汇入或流量分出，也没有 能量输入或能量输出。
流体力学 总复习
常用的物理量及单位： （ 国际单位制） 1、几何学的量
长度l：m；
管径d：m（mm）
水头H：m
水力半径R：m 过流断面面积A：m2 体积V：m3
2、运动学的量
时间t：s
速度v：m/s
加速度：m/s2
流量Q：m3/s (L/s) 运动粘度（运动粘性系数）ν：m2/s
3、动力学的量
质量m：kg
hf kvm
2、雷诺数
Re vd
意义：反映了惯性力（分子）与粘滞力（分母）作用的对
比关系。
下临界雷诺数
Rec
vcd
圆管流：
Rec 2000
Rec 2000 层流 Rec 2000 紊流
明渠水流： 水力半径：
Rec
vR
500
R A
Rec 500 Rec 500
层流 紊流
二、圆管中层流
四、压强计算 计算题：P. 17 例2.6
五、液体对平面的作用力
（1）压强分布图 P.19 （2）总压力作用点 计算题：（1）解析法
（2）图解法
P pC A,
yD
yC
IC AyC
P. 20 例2.7 矩形平面
六、液体对曲面的作用力
压力体 P. 23
第三章 流体运动学
一、描述流体运动的两种方法 1、拉格朗日法和欧拉法 2、基本概念
二、欧拉平衡方程
z pC
,
p p0 h
液体静力学基本方程的物理意义和几何意义；等压面的概念。
三、压强的表示方法
绝对压强 pabs： pabs pa h pa p 相对压强 p ： p h pabs pa
真空压强（真空度）pv ：pv pabs pa p
绝对压强大于等于零，而相对压强可正可负可零。 压强的度量单位： （1）应力单位： N/m2，Pa，kN/ m2 ，kPa。 （2）液柱高度：h=p/γ为液柱高度（为长度单位）。
第一章 绪 论
一、作用于流体上的力
重力 质量力（体积力）
惯性力
表面力
法向应力P 切向应力T
压强 p 切应力τ
液体可承受压力，不可承受拉力，承受剪切力的能力极弱。
二、流体的粘度 牛顿内摩擦定律： F du
A dy
( N s / m2 Pa s)
动力粘性系数（动力粘度）μ： N·s /m2 （Pa·s）
Q A 2gH0
流量系数： 1 1
c 0
10
2、淹没出流
Q A 2gH0
流量系数： 1 1
0 ex
10
淹没出流和自由出流的流量系数相等。 0.62
二、管嘴出流
1、管嘴出流
Q n A 2gH0
流量系数： n
1
n
1、圆管中流速分布
圆管中均匀层流的流速分布是一个旋转抛物面，管轴处流速 最大，圆管层流平均流速是最大流速的一半。
圆管层流动能修正系数 2.0，动量修正系数 1.33 。
2、沿程阻力系数
64
Re
三、紊流沿程阻力系数
1、紊流光滑区 2、紊流过渡粗糙区
f (Re) f (Re, )
d
3、紊流粗糙区
应用，计算题。
3、水力坡度
J dH dhw ds ds
三、恒定总流动量方程
F
Q( 2v2
1v1
)
动量原理，不考计算题。
第六章 层流、紊流及其水头损失
达西公式：
hw hf hj
hf
l
d
v2 2g
λ：沿程阻力系数，不同流态有不同的水头损失规律。
一、雷诺实验和雷诺数
1、雷诺实验 层流 紊流
运动粘性系数（运动粘度）ν：
（m2/s）
一般液体的μ和ν随温度升高而减小。
三、流体的压缩性
一般认为液体不可压缩。
第二章 流体静力学
一、静压强 静压强p：平衡流体中单位面积上所受的压力称为静压强。
单位：N/m2，（Pa）
静压强的两个特性： （1）压强的方向垂直指向作用面； （2）静压强的各向等值性。
恒定流和非恒定流；流线和迹线：流线的特征；流管、元 流、总流和流量；一元流、二元流、三元流；均匀流和非 均匀流；渐变流和急变流；有压流动、无压流动、射流。
欧拉法加速度的表示方法：
a du u (u )u dt t
当地加速度
迁移加速度
恒定流：当地加速度等于零；均匀流：迁移加速度等于零。
二、总流连续性方程
v 断面平均流速的概念。
第四章 理想流体动力学
理想流体的假设：不具有粘性的流体称为理想流Biblioteka Baidu。
元流伯努利方程：
z1
p1
u12 2g
z2
p2
u22 2g
各项的物理意义和几何意义。
第五章 实际（粘性）流体动力学基础
一、N~S方程 N~S方程的概念；动水压强的概念
二、恒定总流伯努利方程
水 1000kg / m3 , 水 9800N / m3 9.8kN / m3
汞 13600kg / m3 , 汞 133.28kN / m3
一个标准大气压： patm 101.3kN / m2 (kPa) 一个工程大气压： pat 98kN / m2 (kPa)
当地大气压：
pa pat 98kN / m2 (kPa)
f ()
d
由各区的经验公式计算，或查莫迪图。
4、谢才公式
v C RJ
谢才系数
C 8g
曼宁公式
C
1
1
R6
1
(m2/ s)
n
粗糙系数n可根据管道材质确定。圆管水力半径 R d
4
四、局部水头损失
hj
v2 2g
局部水头损失系数ζ查表6.2。
第八章 孔口、管嘴出流和有压管流
一、孔口出流
1、自由出流
力F（P）：N（kN） 1N=1kg·m/s2
单位质量力f = F/m：m/s2 密度ρ：kg/m3 重度γ：N/m3
压强 p（压应力）：N/m2（Pa） 切应力τ： N/m2（Pa）
动力粘性系数μ：N·s /m2 （Pa·s） 功率N：N·m/s （W）
常用的物理量
重力加速度g： 9.8 m/s2
1、渐变流过流断面上的动压强分布 渐变流过流断面上的动压强分布近似静压强分布规律。
2、恒定总流的伯努利方程
z1
p1
1v12
2g
z2
p2
v2
22
2g
hw
hw hf hj
各项的物理意义和几何意义。
α：动能修正系数，α=1.05~1.10，常取α=1.0。
总流伯努利方程适用条件： （1）不可压缩流体； （2）恒定流； （3）作用于流体上的质量力只有重力； （4）所取过流断面1-1，2-2都在渐变流区域，但两断面之 间不必都是渐变流动； （5）所取两断面之间没有流量汇入或流量分出，也没有 能量输入或能量输出。
流体力学 总复习
常用的物理量及单位： （ 国际单位制） 1、几何学的量
长度l：m；
管径d：m（mm）
水头H：m
水力半径R：m 过流断面面积A：m2 体积V：m3
2、运动学的量
时间t：s
速度v：m/s
加速度：m/s2
流量Q：m3/s (L/s) 运动粘度（运动粘性系数）ν：m2/s
3、动力学的量
质量m：kg
hf kvm
2、雷诺数
Re vd
意义：反映了惯性力（分子）与粘滞力（分母）作用的对
比关系。
下临界雷诺数
Rec
vcd
圆管流：
Rec 2000
Rec 2000 层流 Rec 2000 紊流
明渠水流： 水力半径：
Rec
vR
500
R A
Rec 500 Rec 500
层流 紊流
二、圆管中层流
四、压强计算 计算题：P. 17 例2.6
五、液体对平面的作用力
（1）压强分布图 P.19 （2）总压力作用点 计算题：（1）解析法
（2）图解法
P pC A,
yD
yC
IC AyC
P. 20 例2.7 矩形平面
六、液体对曲面的作用力
压力体 P. 23
第三章 流体运动学
一、描述流体运动的两种方法 1、拉格朗日法和欧拉法 2、基本概念
二、欧拉平衡方程
z pC
,
p p0 h
液体静力学基本方程的物理意义和几何意义；等压面的概念。
三、压强的表示方法
绝对压强 pabs： pabs pa h pa p 相对压强 p ： p h pabs pa
真空压强（真空度）pv ：pv pabs pa p
绝对压强大于等于零，而相对压强可正可负可零。 压强的度量单位： （1）应力单位： N/m2，Pa，kN/ m2 ，kPa。 （2）液柱高度：h=p/γ为液柱高度（为长度单位）。
第一章 绪 论
一、作用于流体上的力
重力 质量力（体积力）
惯性力
表面力
法向应力P 切向应力T
压强 p 切应力τ
液体可承受压力，不可承受拉力，承受剪切力的能力极弱。
二、流体的粘度 牛顿内摩擦定律： F du
A dy
( N s / m2 Pa s)
动力粘性系数（动力粘度）μ： N·s /m2 （Pa·s）
Q A 2gH0
流量系数： 1 1
c 0
10
2、淹没出流
Q A 2gH0
流量系数： 1 1
0 ex
10
淹没出流和自由出流的流量系数相等。 0.62
二、管嘴出流
1、管嘴出流
Q n A 2gH0
流量系数： n
1
n
1、圆管中流速分布
圆管中均匀层流的流速分布是一个旋转抛物面，管轴处流速 最大，圆管层流平均流速是最大流速的一半。
圆管层流动能修正系数 2.0，动量修正系数 1.33 。
2、沿程阻力系数
64
Re
三、紊流沿程阻力系数
1、紊流光滑区 2、紊流过渡粗糙区
f (Re) f (Re, )
d
3、紊流粗糙区
应用，计算题。
3、水力坡度
J dH dhw ds ds
三、恒定总流动量方程
F
Q( 2v2
1v1
)
动量原理，不考计算题。
第六章 层流、紊流及其水头损失
达西公式：
hw hf hj
hf
l
d
v2 2g
λ：沿程阻力系数，不同流态有不同的水头损失规律。
一、雷诺实验和雷诺数
1、雷诺实验 层流 紊流
运动粘性系数（运动粘度）ν：
（m2/s）
一般液体的μ和ν随温度升高而减小。
三、流体的压缩性
一般认为液体不可压缩。
第二章 流体静力学
一、静压强 静压强p：平衡流体中单位面积上所受的压力称为静压强。
单位：N/m2，（Pa）
静压强的两个特性： （1）压强的方向垂直指向作用面； （2）静压强的各向等值性。
恒定流和非恒定流；流线和迹线：流线的特征；流管、元 流、总流和流量；一元流、二元流、三元流；均匀流和非 均匀流；渐变流和急变流；有压流动、无压流动、射流。
欧拉法加速度的表示方法：
a du u (u )u dt t
当地加速度
迁移加速度
恒定流：当地加速度等于零；均匀流：迁移加速度等于零。
二、总流连续性方程