一、流體力學與專業的關係
流體力學——是研究流體(液體和氣體)的力**動規律及其應用的學科。主要研究在各種力的作用下，流體本身的狀態，以及流體和固體壁面、流體和流體間、流體與其他運動形態之間的相互作用的力學分支。
研究物件：研究得最多的流體是液體和氣體。
基礎知識：牛頓運動定律、質量守恆定律、動量（矩）定律等物理學和高等數學的基礎知識。
後續課程：船舶靜力學、船舶阻力、船舶推進、船舶操縱等都是以它為基礎的。
二、連續介質模型
連續介質：質點連續地充滿所佔空間的流體。
流體質點(或稱流體微團) ：忽略尺寸效應但包含無數分子的流體最小單元。
連續介質模型：流體由流體質點組成，流體質點連續的、無間隙的分布於整個流場中。
三、流體性質
密度：單位體積流體的質量。以 ρ 表示，單位：kg/m3。
重度：單位體積流體的重量。以 γ 表示，單位：n/m3。
密度和重度之間的關係為：
流體的粘性：流體在運動的狀態下，產生內摩擦力以抵抗流體變形的性質。
牛頓內摩擦定律：，其中為粘性係數，單位：n·s／m2＝ｐa·s
運動粘性係數：，單位： m2/s
粘性產生的原因：是由流動流體的內聚力和分子的動量交換所引起的。
牛頓流體：內摩擦力按粘性定律變化的流體。
非牛頓流體：內摩擦力不按粘性定律變化的流體。
四、作用於流體上的力
質量力（體積力）：其大小與流體質量（或體積）成正比的力，稱為質量力。例如重力、電磁力以及慣性力等均屬於質量力。
表面力：作用於ｍ點處單位面積上的法向力和切向力，
五、流體靜壓特性
特性一：靜止流體的壓力沿作用面的內法線方向
特性二：靜止流體中任意一點的壓力大小與作用面的方向無關，只是該點的座標函式。
六、壓力的表示方法和單位
絕對壓力pabs：以絕對真空為基準計算的壓力。
相對壓力p：以大氣壓pa為基準計算計的壓力，其值即為絕對壓力超過當地大氣壓的數值。
p=pabs - pa
真空度pv：pv=pa - pabs= - p
國際單位制（si）：n／m２ 或 pa。1 pa ＝ １n／m２
液柱高：長度單位，如水銀柱、水柱等。
大氣壓：包括標準大氣壓和工程大氣壓。
１標準大氣壓 patm=1.013×105 pa=760ｍｍ汞柱=10.33ｍ水柱
１工程大氣壓 pata=１kgf/cm2 =0.981×105pa=0.968 atm
問題：按連續介質的概念，流體質點是指: d
a、流體的分子； b、流體內的固體顆粒； c、幾何的點；
d、幾何尺寸同流動空間相比是極小量,又含有大量分子的微元體。
問題：與牛頓內摩擦定律直接有關的因素是： b
a、切應力和壓強； b、切應力和剪下變形速率；
c、切應力和剪下變形； d、切應力和流速。
例: 直徑10cm的圓盤，由軸帶動在一平台上旋轉，圓盤與平台間充有厚度δ=1.5mm的油膜相隔，當圓盤以n =50r/min旋轉時，測得扭矩m =2.
94×10-4 n·m。設油膜內速度沿垂直方向為線性分布，試確定油的粘度。
解 ：u=ωr=πnr/30
dr 微元上摩擦阻力為
而圓盤微元所受粘性摩擦阻力矩為：
dm=dt·r=μπ2r3ndr/15δ
則克服總摩擦力矩為：
1.下面關於流體粘性的說法中，不正確的是: d
a、粘性是流體的固有屬性；
b、粘性是運動狀態下，流體有抵抗剪下變形速率能力的量度；
c、流體的粘性具有傳遞運動和阻滯運動的雙重性；
d、流體的粘度隨溫度的公升高而增大。
2. 連續介質假設意味著 b 。
(a)流體分子互相緊連 (b) 流體的物理量是連續函式
(c) 流體分子間有空隙 (d) 流體不可壓縮
3. 靜止流體 a 剪下應力。
(a) 不能承受 (b) 可以承受 (c) 能承受很小的 (d)具有粘性時可承受
4. 運動粘性係數的單位是 b 。
(a)s/m2 (b) m2/s (c)n·s/m2 (d) n·m/s
5. 動力粘性係數μ與運動粘性係數ν的關係為μ= a 。
(a)ρν (b)ν/ρ (c) ν/p (d) pν
6. 流體的粘性與流體的 d 無關。
(a) 分子內聚力 (b) 分子動量交換 (c) 溫度 (d) 速度梯度
研究內容：研究靜止流體的壓力、密度、溫度分布，以及流體對器壁或物體的作用力。
主要內容：尤拉平衡微分方程、靜力學基本方程（靜壓力分布規律）、平板上的作用力及壓力中心、曲面上的作用力、阿基公尺德定理
一、尤拉平衡微分方程
尤拉平衡微分方程：，該式表明，在平衡的情況下，壓力梯度必須和質量力取得平衡。
尤拉平衡微分方程的綜合形式：
對於不可壓縮流體，質量力有勢，，ｕ稱為質量力勢函式
引進勢函式之後，尤拉方程式變為：
等壓面：壓力相等之各點所組成的面。
等壓面特性： 在流體靜止時，質量力垂直於等壓面，等壓面與等勢面重合。
二、流體靜力學基本方程式
流體靜力學基本方程式：，也稱靜壓力分布規律。
流體的靜壓強具有兩個重要特性：
特性一：流體靜壓強的作用方向總是沿其作用面的內法線方向。
特性二：在靜止流體中任意一點上的壓強與作用的方位無關，其值均相等。
三、平板上的作用力及壓力中心
平板上的作用力：，靜水總壓大小：
壓力中心：
四、曲面上的作用力
（1）總作用力的水平分力：
（2）總作用力的垂直分力：
（3）作用在曲面上總作用力的大小和方向為：
, （4）總作用力的作用點：
總作用力的水平分力的作用線通過平面的壓力中心，而垂直分力的作用線通過壓力體的重心。故總作用力必通過兩者的交點。
（5）壓力體及其確定原則：壓力體是乙個純數學概念，而與該體積內是否充滿液體無關。一般方法如下：
（a）取自由液面或其延長線；
（b）取曲面本身；
（c）曲面兩端向自由液面投影，得到兩根投影線；
（d）以上四根線將圍出乙個或多個封閉體積，
這些體積在考慮了力的作用方向後的向量和
就是所求的壓力體。
壓力體的種類：實壓力體和虛壓力體。
實壓力體方向向下，虛壓力體方向向上
五、阿基公尺德定理
沉沒於液體中的物體受到浮力（垂直向上的合壓力）的大小等於該物體所排開液體的重量，浮力的作用點稱為浮心，為物體的形心。
浮力的本質：物體上下表面受到的靜水壓力差。
六、本章難點：
1、在應用靜力學基本方程解題時，如何判斷等壓面是要點，要利用等壓面和靜力學基本方程把問題聯絡起來，判斷等壓面要注意三個方面：一是流體是否連通；二是看是否為同種流體；三是看是否在同一平面上。
2、對於相對靜止容器中流體的平衡問題，平衡微分方程的積分關鍵是如何確定系統中的質量力，然後就可代入進行積分了。解題中關鍵要能運用好等壓面方程（主要是自由液面方程）來解決工程實際問題。
3、對於複雜曲面，流體的垂直作用力如何確定，一方面是要對複雜曲面進行分解，然後將所有垂直分力求和；另一方面對總作用力的作用點可依據通過對稱物體的中心，或依據水平分力與垂直分力共面時，由通過兩者的交點來確定。
問題： 靜止流體的點壓強值與 b 無關。
(a) 位置 (b) 方向 (c) 流體種類 (d) 重力加速度
算一算：
1. 如圖所示的密閉容器中，液面壓強p0＝9.8kpa，a點壓強為49kpa，則b點壓強為39.2kpa ,在液面下的深度為3m 。
問題：露天水池水深5m處的相對壓強為：49kpa
a. 5kpa； b. 49kpa； c. 147kpa； d. 205kpa。
例1求淡水自由表面下2m 深處的絕對壓強和相對壓強。
解： 絕對壓強：p＝p0＋ρgh＝pa＋ρgh＝101325 n/m2＋9800×2 n/m2
＝120925 n/m2＝1.193標準大氣壓
相對壓強：p'＝p－pa＝ρgh＝9800×2n/m2＝19600n/m2
＝0.193標準大氣壓
例2 如圖，hv=2m時，求封閉容器a中的真空度。
解：設封閉容器內的絕對壓強為p，真空度為pv。
則：p＝pa－ρghv
根據真空度定義：pv＝pa－p
＝pa－（pa－ρghv）＝ρghv＝9800×2n/m2＝19600 n/m2
問題：某點的真空度為65000 pa，當地大氣壓為0.1mpa，該點的絕對壓強為： c
a. 65000pa； b. 55000pa； c. 35000pa； d. 165000pa。
問題： 絕對壓強p與相對壓強p』 、真空度pv 、當地大氣壓pa之間的關係是： c
a. p =p'+pv； b. p'=p+pac. pv= pa-pd. p'= pa- p
問題1：僅在重力作用下,靜止液體中任意一點對同一基準面的單位勢能為 b ？
a. 隨深度增加而增加； c. 隨深度增加而減少；
b. 常數； d. 不確定。
問題2：試問圖示中a、 b、 c、 d點的測壓管高度，測壓管水頭。（d點閘門關閉，以d點所在的水平面為基準面）
a:測壓管高度0m，測壓管水頭6m
b:測壓管高度2m，測壓管水頭6m
c:測壓管高度3m，測壓管水頭6m
d:測壓管高度6m，測壓管水頭6m
例：試標出圖示盛液容器內a. b和c三點的位置水頭、壓強水頭和測壓管水頭。以圖示o—o為基準面。
解： 壓強水頭為相對壓強的液柱高度，即測壓管高度；位置水頭為液體質點至基準面的位置高度。
顯然，a點壓強水頭pa/ρg，位置水頭za和測壓管水頭（za+pa/ρg），如圖所示。
在靜止液體內部任意質點的測壓管水頭均相等,即za+pa/ρg=c。因此，以a點的測壓管水頭為依據，b點的位置水頭 zb 和壓強水頭pb/ρg即可以確定（如圖所示)。
流體力學複習
重難點歸納 1 不可壓縮流體的特徵是 b a.溫度不變 b.密度不變 c.壓強不變 d.粘度不變 2 恆定流一定是 a a 當地加速度為零 b 遷移加速度為零 c 向心加速度為零 d 質點加速度為零 3 z 表示在靜止液體中，各點的 a a.測壓管水頭均相等 b.位置水頭均相等 c.壓強水頭均相等 ...
流體力學複習整理
流體複習整理資料 第一章流體及其物理性質 1.流體的特徵 流動性 在任意微小的剪下力作用下能產生連續剪下變形的物體稱為流體。也可以說能夠流動的物質即為流體。流體在靜止時不能承受剪下力，不能抵抗剪下變形。流體只有在運動狀態下，當流體質點之間有相對運動時，才能抵抗剪下變形。只要有剪下力的作用，流體就不會...
流體力學複習材料
第一章 緒論 1 流體的定義 指具有流動性的物體，包括氣體和液體二大類。2 流動性 流體不能抵抗任何剪下力作用下的剪下變形趨勢 3 流體的共性特徵 流動性 只能承受壓力，不能承受拉力 可壓縮性 沒有固定的形狀 4 流體的個性特徵 5 質量力是指在某種力場中，作用在流體的每乙個質點上的力。最常見的質量...