流體力學複習材料

2022-05-12 14:08:56 字數 3460 閱讀 7057

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 ...

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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...

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