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《工程流體力學(xué)期末復(fù)習(xí)重點(diǎn)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第一章1、流體的定義:流體是一種受任何微小剪切力作用都能連續(xù)變形的物質(zhì),只要這種力繼續(xù)作用,流體就將繼續(xù)變形,直到外力停止作用為止。2、流體的連續(xù)介質(zhì)假設(shè)流體是由無數(shù)連續(xù)分布的流體質(zhì)點(diǎn)組成的連續(xù)介質(zhì)。表征流體特性的物理量可由流體質(zhì)點(diǎn)的物理量代表,且在空間連續(xù)分布。3、不可壓縮流體—流體的膨脹系數(shù)和壓縮系數(shù)全為零的流體4、流體的粘性是指當(dāng)流體質(zhì)點(diǎn)/微團(tuán)間發(fā)生相對(duì)滑移時(shí)產(chǎn)生切向應(yīng)力的性質(zhì),是流體在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下具有抵抗剪切變形的能力。5、牛頓內(nèi)摩擦定律作用在流層上的切向應(yīng)力與速度梯度成正比,其比例系數(shù)為流體的動(dòng)力粘度。即m—?jiǎng)恿φ承韵禂?shù)、動(dòng)力粘度、粘度,Pa×s或kg/(m×s)或(N
2、×s)/m2。6、粘性的影響因素(1)、流體的種類(2)、流體所處的狀態(tài)(溫度、壓強(qiáng))壓強(qiáng)通常對(duì)流體粘度影響很小:只有在高壓下,氣體和液體的粘度隨壓強(qiáng)升高而增大。溫度對(duì)流體粘度影響很大:對(duì)液體,粘度隨溫度上升而減??;對(duì)氣體,粘度隨溫度上升而增大。粘性產(chǎn)生的原因液體:分子內(nèi)聚力T增大,μ降低氣體:流層間的動(dòng)量交換T增大,μ增大第二章第三章1、歐拉法速度:加速度:矢量形式:2、流場(chǎng)——充滿運(yùn)動(dòng)流體的空間稱為流場(chǎng)流線——流線是同一時(shí)刻流場(chǎng)中連續(xù)各點(diǎn)的速度方向線。流線方程流管——由流線所組成的管狀曲面稱為流管。流束——流管內(nèi)所充滿的流體稱為流束。流量——單位時(shí)間內(nèi)通過有效斷面的流體量以
3、體積表示稱為體積流量Q(m3/s)以質(zhì)量表示稱為質(zhì)量流量Qm(kg/s)3、當(dāng)量直徑De4、亥姆霍茲(Helmholtz)速度分解定理旋轉(zhuǎn)線變形角變形5、粘性流體的流動(dòng)形態(tài)雷諾數(shù)的物理意義慣性力粘性力第四章1、系統(tǒng)(System):是一定質(zhì)量的流體質(zhì)點(diǎn)的集合??刂企w就是流場(chǎng)中某個(gè)確定的空間區(qū)域。2、雷諾輸運(yùn)方程在定常流動(dòng)的條件下:3、連續(xù)性方程——質(zhì)量守恒定律系統(tǒng)質(zhì)量m保持不變,積分形式的連續(xù)性方程:4、伯努利方程適用條件:(1)理想流體;(2)不可壓縮流體;(3)質(zhì)量力為重力;(4)定常流動(dòng);(5)沿流線的一維流動(dòng);5、定常流動(dòng)的動(dòng)量方程定常流動(dòng)作用力6、納維爾-斯托克斯(N
4、avier-Stokes)方程,簡(jiǎn)稱N-S方程Ix方向的運(yùn)動(dòng)微分方程(動(dòng)量方程):y方向z方向矢量形式:理想流體第五章1、π定理列出影響該物理現(xiàn)象的全部n個(gè)變量,則選擇m個(gè)基本量綱;從所列變量中選出m個(gè)重復(fù)變量;用重復(fù)變量與其余變量中的一個(gè)建立無量綱方程,從而獲得n-m個(gè)無量綱數(shù)組;建立無量綱數(shù)組方程2、相似原理兩種流動(dòng)現(xiàn)象相似的充分必要條件是:q屬同一種類現(xiàn)象,能夠用同一微分方程所描述;q單值條件相似;q由單值條件中的物理量所組成的相似準(zhǔn)則在數(shù)值上相等。3、近似模化法(1)、弗勞德模化法即(2)、雷諾模化法即或(3)、歐拉?;椿虻诹?、粘性流體總流伯努里方程2、湍流雷諾
5、應(yīng)力τt粘性流體管內(nèi)湍流流動(dòng)時(shí),湍流切應(yīng)力τ由牛頓切應(yīng)力τl和雷諾應(yīng)力τt兩部分組成,即,湍流粘性系數(shù):層流底層的厚度δ:速度分布3、單一圓管內(nèi)流動(dòng)的能量損失三種形式的待求問題:形式一已知:Q,d(和ε,l,ν,ζ),求hw形式二已知:d,hw(和ε,l,ν,ζ),求Q形式三已知:Q,hw(和ε,l,ν,ζ),求d第七章1、邊界層的基本特征(1)、與物體特征長(zhǎng)度L相比,邊界層厚度δ很小,即δ/L<<1;(2)、邊界層內(nèi)沿物面法向速度變化劇烈,即速度梯度?u/?y很大;(3)、邊界層內(nèi)粘性力和慣性力為同一數(shù)量級(jí);(4)、邊界層沿流動(dòng)方向逐漸增厚;(5)、邊界層內(nèi)流體流動(dòng)分為層流和
6、湍流兩種流態(tài),用Rex數(shù)判別;(6)、邊界層內(nèi)壓強(qiáng)p與y無關(guān),即p=p(x),邊界層各橫截面上的壓強(qiáng)等于同一截面上邊界層外邊界上的壓強(qiáng)2、3、繞平板流動(dòng)邊界層的近似計(jì)算(1)、平板層流邊界層的近似計(jì)算(2)、平板湍流邊界層的近似計(jì)算(3)、平板混合邊界層的近似計(jì)算?在條件下,?在條件下,4、顆粒在靜止流體中的自由沉降重力:n流體的浮力:n流體的阻力:n自由沉降速度Uf:i5、粘性流體繞流物體的阻力(經(jīng)??疾椋?阻力系數(shù):第八章1、勢(shì)函數(shù)q對(duì)于不可壓縮流體,連續(xù)性方程2、流函數(shù)第九章1、氣體一維定常等熵流動(dòng)——基本方程連續(xù)性方程:運(yùn)動(dòng)方程:狀態(tài)方程:能量方程匯總能量方程:2、噴管
7、中的流動(dòng)音速流動(dòng)(Ma=1)流量最大流量3、有摩擦的絕熱管流結(jié)論:1、摩擦的效果相當(dāng)于使截面縮小,而不論通道截面原來的變化趨勢(shì)如何。2、在實(shí)際的縮放噴管中,氣流在喉部下游某個(gè)截面上達(dá)到音速。3、亞音速氣流進(jìn)入有摩擦的絕熱直管,流速不斷增加,在最大管長(zhǎng)達(dá)音速。延長(zhǎng)管道的結(jié)果是:流量減小,即Mai減小。4、超音速氣流進(jìn)入有摩擦的絕熱直管,流速不斷降低,在最大管長(zhǎng)達(dá)音速。延長(zhǎng)管道的結(jié)果是:在管內(nèi)產(chǎn)生激波,氣流變亞音速,然后在另一最大管長(zhǎng)達(dá)音速,流量不變,除非管道過分長(zhǎng)。4、(1)、繞流馬赫角:理論