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《《流體力學教學課件》科技流體力學重點概念總結》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關內容在工程資料-天天文庫。
1、xiaoyuanxi.com桶屋科技更多盡在橘屜pp免費刪1第一章緒論表面力:乂稱面積力,是毗鄰流體或其它物體,作用在隔離體表面上的直接施加的接觸力。它的大小與作用面積成比例。剪力、拉力、壓力質量力:是指作用于隔離體內每一流體質點上的力,它的大小與質量成正比。重力、慣性力流體的平衡或機械運動取決于:1.流體本身的物理性質(內因)2.作用在流體上的力(外因)流體的主要物理性質:密度:是指單位體積流體的質量。單位:kg/m3o重度:指單位體積流體的重塑。單位:N/m3o流體的密度、重度均隨壓力和溫度而變化。流體的流動性:流體具有易流動性,不能維持自身的形狀,即流體的形狀就是容器的形狀。靜止流體
2、幾乎不能抵抗任何微小的拉力和剪切力,僅能抵抗壓力。流體的粘滯性:即在運動的狀態(tài)下,流體所產生的阻抗剪切變形的能力。流體的流動性是受粘滯性制約的,流體的粘滯性越強,易流動性就越差。任何一種流體都具有粘滯性。牛頓通過著名的平板實驗,說明了流體的粘滯性,提出了牛頓內摩擦定律。t=u(du/dy)T只與流體的性質有關,與接觸面上的壓力無關。動力粘度屮反映流體粘滯性大小的系數(shù),單位:N?s/m2運動粘度V:v=p/p第二章流體靜力學流體靜壓強具有特性1?流體靜壓強既然是一個圧應力,它的方向必然總是沿著作用面的內法線方向,即垂直于作用面,并指向作用面。2.靜止流體中任一點上流體靜壓強的大小與其作用面的
3、方位無關,即同一點上各方向的靜壓強大小均相等。靜力學基本方程:P二Po+pgh等壓面:壓強相等的空間點構成的面絕對壓強:以無氣體分子存在的完全真空為基準起算的壓強Pabs相對壓強:以當?shù)卮髿鈮簽榛鶞势鹚愕膲簭奝P二Pabs—Pa(當?shù)卮髿鈮海┱婵斩龋航^對壓強不足當?shù)卮髿鈮旱牟钪?,即相對壓強的負值PvPv=Pa-Pabs=~P測壓管水頭:是單位重量液體具有的總勢能基本問題:1、求流體內某點的壓強值:P二pO+Yh;2、求壓強差:p-pO=Yh;3、求液位高:h=(p-pO)/丫平面上的凈水總壓力:潛沒于液體屮的任意形狀平面的總靜水壓力P,大小等于受壓面面積A與其形心點的靜壓強pc之積。注意:
4、只要平面面積與形心深度不變:1.面積上的總壓力就與平面傾角&無關;2.壓心的位置與受壓面傾角&無直接關系,是通過表現(xiàn)的;3.壓心總是在形心Z下,在受壓而位置為水平放置時,壓心與形心重合。作用在曲面壁上的總壓力一水平分力作用于曲面上的靜水總壓力P的水平分力Px等于作用于該曲面的在鉛直投影面上的的投影(矩形平面)上的靜水總壓力,方向水平指向受力面,作用線通過面積Az的壓強分布圖體積的形心。作用在曲面壁上的總壓力一垂直分力作用于曲血上的靜水總壓力P的鉛垂分力Pz等于該曲面上的壓力體所包含的液體重,其作用線通過壓力體的重心,方向鉛垂指向受力面。壓力體壓力體體積的組成:(1)受壓曲面本身;(2)通過
5、曲血周圍邊緣所作的鉛垂血;(3)自由液面或自由液面的延伸。壓力體的種類:實壓力體和虛壓力體。實壓力體Pz方向向下;虛壓力體Pz方向向上。帕斯卡原理:靜止不可壓縮流體內任意一點的壓強變化等值傳遞到流體內的其他各點;重力場中靜止流體等壓面的特點(1)靜止、同一水平面;(2)質量力僅有重力;(3)連通;(4)連通的介質為同一均質流;第三章流體運動學拉格朗日方法:是以流場小每一流體質點作為描述對象的方法,它以流體個別質點隨時間的運動為基礎,通過綜合足夠多的質點(即質點系)運動來確定整個流體的流動。一--質點系法歐拉法:是以流體質點流經流場中各空間點的運動即以流場作為描述對象研究流動的方法——流場法
6、。流體質點的加速度(流速對時間求導)有兩部分組成:1)時變加速度(當?shù)丶铀俣龋┮灰涣鲃舆^程中流場由于速度隨吋間變化而引起的加速度;2)位變加速度(遷移加速度)一一流動過程中流場中速度分布不均,因位置變化而引起的加速度。流線流線的定義:是表示某一瞬時流體各點流動趨勢的曲線,曲線上任一點的切線方向與該點的流速方向重合。流線的性質:a、同一時刻的不同流線,不能相交。b、流線不能是折線,而是一條光滑的曲線。c、流線簇的疏密反映了速度的大小跡線跡線的定義:是指某一質點在某一時段內的運動軌跡線。層流與紊流層流:亦稱片流,是指流體質點不互相混雜,流體質點作有條不紊的有序的直線運動。層流特點(1)有序性。
7、(2)水頭損失與流速的一次方成正比IIf=kvo(3)在流速較小且雷諾數(shù)Re較小時發(fā)生。(4)層流遵循牛頓內摩擦定律,粘性抑制或約束質點作橫向運動。紊流:是指隨流速增大,流層逐漸不穩(wěn)定,質點相互混摻,流體質點沿很不規(guī)則無序的路徑運動。紊流特點:①無序性、隨機性、有旋性、混合性。②在圓管流屮水頭損失與流速的1.75~2次方成正比。Hf二kv1.75~2③在流速較大(雷諾數(shù)較大)時發(fā)生。4紊流發(fā)生是受粘性和紊動共同作用的結果