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
①流動性②只能承受壓力,不能承受拉力③可壓縮性④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。最常見的質量力包括重力和慣性力。
6、慣性力
①法向應力:應力fn 向作用面的法向投影(壓強)
②切向應力:應力fn 向作用面的切向投影(切應力)
7、不可壓縮流體:密度始終保持不變的流體。
8、可壓縮流體:密度不能始終保持不變的流體
9、均勻流與非均勻流
各點密度完全相同的流體稱為均勻流,各點密度不完全相同的流體為非均勻流。
10、壓縮性的表徵量:
① 體積壓縮係數(ap)——在一定溫度下,增加單位
壓強所引起的流體體積相對變化值。單位:pa-1
② 積彈性模量(e )——體積壓縮係數的倒數。單位:pa
11、流體的粘性
流體內部質點間或流層間因相對運動而產生切向阻力(摩擦力)抵抗其相對運動的特性。
12、流體粘性的表徵量
①動力粘度(μ):表徵流體抵抗變形的能力,與流體的種類、壓強和溫度有關。單位:pa·s
②運動粘度(v):動力粘度和密度的比值。單位:m2/s
u=ρ*v
13、影響流體粘性的因素
①溫度:液體的黏度隨溫度的公升高而減少
氣體的黏度隨溫度的公升高而增大
②壓強:液體和氣體的黏度都隨壓強的公升高而增大
14、牛頓流體和非牛頓流體
①牛頓流體:滿足牛頓內摩擦定律的流體
②非牛頓流體:不滿足牛頓內摩擦定律的流體
15、理想流體和實際流體
①理想流體:不具有粘性的流體。
②實際流體:具有粘性的流體
16、牛頓內摩擦定律只適用於層流狀態的流體
17、流體特有的屬性——表面張力
第二章流體靜力學
1、靜壓強:流體處於靜止或相對靜止狀態時,流體的壓強
2、流體靜壓強的特徵
①流體靜壓強的方向與作用面垂直,指向作用面的內法
線方向。(垂直性)
②平衡流體中任意一點上各方向的流體靜壓強都相同。
3、等壓面:在平衡流體中,壓強相等的各點所組成的面
4、等壓面的特性
①在平衡的流體中,通過任意一點的等壓面,必與該點所受的質量力相互垂直。(重力場)
②兩種互不相溶的液體在同一容器內處於靜止時,分介面必定是等壓面。
③適用於靜止非均質流體,靜止非均質流體的水平面是等密面、等壓面和等溫面。
5、等壓面的應用條件
同一、靜止、連續的不可壓縮流體
6、靜壓強的基本方程式
①物理意義
z——單位重量流體對基準平面的位能
單位重量的流體具有的壓力能
②幾何意義
7、靜壓強的基本方程的另一種表示式式的意義
8、絕絕對壓強、相對壓強、真空度
①絕對壓強:以完全真空為零點,記為p′(+)
②相對壓強:以當地大氣壓pa為零點,記為p (±)
兩者的關係為:p= p′- pa
③真空度:相對壓強為負值時,稱該點存
在真空,真空度pv = pa - p′ (+)
9、壓強的三種度量單位
1標準大氣壓(atm) = 10.33mh2o = 760mmhg=101325pa
1工程大氣壓(at) = 10mh2o = 736mmhg=98000pa
10、u型測壓計
u形測壓管u形管真空計
11、壓差計
a、b點壓差:
如果兩個容器內為同種溶液,即則
如果兩個容器內為同一氣體,有:
12、壓力計算(**法)
①平面總壓力的大小:
以壓強分布圖為三角形為例:
②曲面(1)x方向水平分力
(2)z方向鉛垂分力
3、曲面上靜水總壓力的合成
(1)總壓力的大小
(2)總壓力的方向
第三章:一元流體動力學理論基礎
1、描述流體運動的兩種方法
①拉格朗日法②尤拉法
2、恆定流動和非恆定流動
任何固定的空間點上,流體質點的流體運動引數皆不隨時間變化,稱流動為恆定流。否則,為非恆定流。
3、跡線與流線
跡線:①是同一流體質點在不同時刻所形成的曲線②是流體質點運動的軌跡,是與拉格朗日觀點相對應的概念。
流線:①是同一瞬時流場中連續各點的流動方向線②是與尤拉觀點相對應的概念。4、流線的特點
① 除非流速為零或無窮大處,流線不能相交, 也不能是折線。
② 在不可壓縮流體中,流線簇的疏密反映了該時刻流場中各點的速度大小。流線越密,流速越大,流線越疏,流速越小。
③ 恆定流動中,流線的形狀不隨時間的變化而改變,流線與跡線重合;非恆定流動中,一般情況下,流線的形狀隨時間而變化,流線與跡線不重合。
5、過流斷面:在流束上作出與流線相垂直的橫斷面稱為過流斷面。(流線是相互平行的均勻流,過流斷面是平面,否則
它是不同形式的曲面。)
6、流量:單位時間通過某一過流斷面的流體量稱為流量
7、斷面平均流速
8、均勻流與非均勻流
當流線為相互平行的直線時,該流動稱為均勻流;或過水斷面的形狀、大小、方向沿程都不發生變化的流動。反之為不均勻流
9、均勻流的特點
① 過流斷面為平面,且形狀、尺寸沿流程不變。
② 均勻流中,同一流線上不同點的流速應相等,從而各過流斷面上的流速分布相同,斷面平均速度相等。
③ 均勻流過水斷面上的壓強分布規律符合水靜力學基本規律,即:
10、漸變流和急變流屬於——非均勻流
11、連續性方程.——對理想流體和粘性流體都適用
12、實際流體元流的佰努利方程
13、應用總流佰努利方程必須滿足的條件
①流動必須是恆定流,並且流體是不可壓縮的。
②作用於流體上的質量力只有重力。
③兩斷面之間沒有分流或合流,且除水頭損失外無其它機械能損失
④所取過流斷面為漸變流或均勻流斷面,但兩斷面間可以存在急變流
14、恆定不可壓縮總流的動量方程
15、總流動量方程的應用條件
①恆定流動
②不可壓縮流體
③過流斷面是均勻流或漸變流斷面
第四章流動阻力與能量損失
1、 沿程損失的計算式
λ ——沿程阻力係數l —— 管長,m d ——管徑,m
v ——斷面平均流速,m/s g ——重力加速度,m/s2
2、區域性損失的計算式
3、能量損失
4、雷諾數
re < 2000時,層流;re > 2000時,紊流。
5、圓管層流沿程阻力係數的計算
6、尼古拉茲實驗
沿程阻力係數λ 的變化規律可歸納為:
7、變徑管的區域性損失
①突然擴大管
②突然縮小管
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...
流體力學總結 複習
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...