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第二章 流体的重要物理性质v 流体的可压缩性计算、牛顿内摩擦定律的计算、粘度的三种表达措施。1密度 = m /V 2重度 = G /V 3流体的密度和重度有如下的关系: = g 或 = / g 4密度的倒数称为比体积,以表达 = 1/ = V/m 5流体的相对密度:d = 流 /水 = 流 /水 6热膨胀性7压缩性. 体积压缩率8体积模量9流体层接触面上的内摩擦力10单位面积上的内摩擦力(切应力)(牛顿内摩擦定律)11.动力粘度: 12运动粘度 : = /13恩氏粘度E:E = t 1 / t 2 第三章 流体静力学v 重点:流体静压强特性、欧拉平衡微分方程式、等压面方程及其、流体静力学基本方程意义及其计算、压强关系换算、相对静止状态流体的压强计算、流体静压力的计算(压力体)。1常用的质量力: 重力W = mg、 直线运动惯性力FI = ma 离心惯性力FR = mr2 .2质量力为F。:F = m am = m(fxi+fyj+fzk)am = F/m = fxi+fyj+fzk为单位质量力,在数值上就等于加速度实例:重力场中的流体只受到地球引力的作用,取z轴铅垂向上,xoy为水平面,则单位质量力在x 、y、 z轴上的分量为 fx= 0 , fy= 0 , fz= -mg/m = -g 式中负号表达重力加速度g与坐标轴z方向相反3流体静压强不是矢量,而是标量,仅是坐标的持续函数。即:p= p(x,y,z),由此得静压强的全微分为: 4欧拉平衡微分方程式单位质量流体的力平衡方程为:5压强差公式(欧拉平衡微分方程式综合形式)6质量力的势函数7重力场中平衡流体的质量力势函数积分得:U = -gz + c8等压 .面微分方程式 .fxdx + fydy + fzdz = 09流体静力学基本方程对于不可压缩流体, = 常数。积分得: p + rgz = c 形式一形式二形式三10压强基本公式p = p 0+r g h 11.静压强的计量单位v 应力单位:Pa、N/m2、barv 液柱高单位:mH2O、mmHgv 原则大气压:1 atm = 760 mmHg =10.33 mH2O = 101325 Pa 1bar 第四章 流体运动学基本1拉格朗日法:流体质点的运动速度的拉格朗日描述为压强 p的拉格朗日描述是:p=p(a,b,c,t) 2欧拉法流速场压强场:p=p(x,y,z,t)加速度场简写为时变加速度: 位变加速度3流线微分方程:.在流线任意一点处取微小线段dl = dxi + dyj + dzk,该点速度为:v = ui + vj + wk,由于v 与dl 方向一致,因此有: dl v = 04流量计算:单位时间内通过dA的微小流量为 dqv=udA通过整个过流断面流量相应的质量流量为5平均流速6持续性方程的基本形式 对于定常流动 有 即r1A1u1= r2A2u2 对于不可压缩流体,r1 = r2 =c,有 即A1u1=A2u2= qv7三元流动持续性方程式定常流动不可压缩流体定常或非定常流:r = c8雷诺数对于圆管内的流动:Re4000时,一般浮现湍流型态,称为湍流区;Re4000 时,有时层流,有时湍流,处在不稳定状态,称为过渡区;取决于外界干扰条件。9牛顿黏性定律10剪切应力,或称内摩擦力, N/m211动力黏性系数12运动黏度 m2/s 13.临界雷诺数14进口段长度 第五章 流体动力学基本1.欧拉运动微分方程式2.欧拉平衡微分方程式3.抱负流体的运动微分方程式4. 抱负不可压缩流体重力作用下沿流线的伯努利方程式:三个式子5抱负流体总流的伯努利方程式6总流的伯努利方程7实际流体总流的伯努利方程式8粘性流体的伯努利方程 9.总流的动量方程10总流的动量矩方程11叶轮机械的欧拉方程 12洒水器第七章 流体在管路中的流动1临界雷诺数临界雷诺数=,不不小于,流动为层流 不小于,流动为湍流2沿程水头损失 当流动为层流时沿程水头损失hf为, V(1.0) ;当流动为湍流时沿程水头损失hf为, V(1.752.0)3水力半径相称直径 4圆管断面上的流量 5平均流速 6局部阻力因数为 7管道沿程摩阻因数 8沿程水头损失的计算第九章1.薄壁孔口特性:L/d2 厚壁孔口特性:2L/d42流速系数.3。流量系数 Cd = CcCv
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