流体力学复习

1、第1章 绪论 1、实际流体微观内部 流体分子之间不连续、有间隙。2、流体质点(或称流体微团) 忽略尺寸效应但包含无数分子的流体最小单元。3、理解流体的连续介质模型概念 用假想的在空间连续分布的流体质点（流体微团）来代替实际上由分子组成的流体结构：流体是由无穷多个，无穷小的，彼此紧密相邻、连绵不断的流体质点组成的连续介质。 因此流体质点具有各种宏观物理量，流体的运动参数可看成是 空间坐标 和 时间变量 的连续函数。4、物理性质 水的密度=1000 /m3 （标准状态：1个标准大气压，5） 水银的密度=13.6×1000 （/m3） 水的重度 =9800 （N/m3） 水银的密度=13.

2、6×9800 （N/m3）5、流体的粘性 （1）定义：流体流动时，相邻流层或质点间产生内摩擦力以反抗剪切变形的特性称粘性，（内摩擦力称粘性力）。 （2）牛顿内摩擦定律粘性剪切力 粘性剪切应力 第二章 流体静力学1、绝对静止和相对静止绝对静止流体相对于地球静止。相对静止流体相对于地球运动，但相对于容器静止。2、流体作用力（1）表面力：是作用在流体表面或截面上且与作用面的面积成正比的力，表面力包括压力和切力。（2）质量力：是作用于流体的质点上且与质量成正比的力；质量力包括重力和惯性力。3、静压强的特性（1）静压强沿受压面内法线方向。（垂直指向性）（2）静压强在任意点各方向大小相等。（各向

3、等值性）4、压强单位（1）应力单位 (N/m2)，Pa，MPa （106Pa)（2）液柱高度 m液体柱（水柱，油柱，汞柱）（3）大气压 大气压的倍数 换算 1标准大气压=1.013105Pa=760mm汞柱=10.33m水柱 1工程大气压=105Pa=10m水柱5、绝对压强、相对压强、真空度(课本15页)（1）绝对压强pabs 以绝对真空为起点计量的压强。（2）相对压强p以当时当地大气压为起点计量的压强（又称表压强） 当 pabs > pa pabs = pa + p（3）真空度（ pabs < pa ） pv = pa - pabs6、静力学基本方程（压强计算式） 7、等压面 由

4、压强相等的点所组成的面称等压面。8、静止液体对平面壁的总压力9、静止液体对曲面壁的总压力（1）总压力的水平分力 （2）总压力的垂直分力 (为压力体体积）（3）总压力 F 及其方向 方向 第三章 流体运动学1、拉格朗日法和欧拉法2、定常流动与非定常流动（1）定常流（稳定流，恒定流） 各空间点处质点的运动要素不随时间变化的流动。（2）非定常流（非稳定流，非恒定流） 质点的运动要素随时间变化的流动。3、迹线与流线（1）迹线 流体质点在空间连续经过的曲线称为迹线。 特点：迹线上各点的切线方向表示同一质点在不同时刻的速度方向。（迹线具有历时性）（2）流线 流场中人为做出的光滑曲线，在同一瞬时其上每点的切

5、线与该点的速度矢量重合。（流线具有瞬时性）4、过流断面、流量和平均流速（1）过流断面处处与流线正交的断面（2）流量 体积流量Q 单位时间内通过过水断面的流体体积。（3）平均流速 注：平均流速是人为定义的流速， 过流断面上各点实际流速不相等。5、一元流动连续性方程(不可压缩定常流动）（1）总流连续性方程 截面小的地方流速大，截面大的地方流速小。（2）有分支流动的连续性方程 第四章 流体动力学 1、理想流体微小流束伯努利方程的意义Z 位置水头；单位重量流体具有的位能 （m液柱） 压力水头；单位重量流体的压力能 （m液柱） 速度水头；单位重量流体的动能 （m液柱） 测压管水头；单位重量流体的势能。

6、H 总水头； 单位重量流体的总机械能。2、实际流体微小流束的伯努利方程（实际流体 ） 损失水头；单位重量流体在1，2两断面间流动时损失的机械能。 实际流体沿流动方向，机械能总是减少的。3、实际总流的伯努利方程 缓变流流线为近似平行直线的流动或曲率半径很大处的流动。 急变流流线间夹角较大、曲率半径较小。 缓变流特性 ： 总流伯努利方程意义与微小流束方程相同，引入动能修正系数，以均速替代实际流速，用系数修正。4、毕托管和文丘里流量计5、定常不可压缩流体动量方程 F 作用在控制体上的合外力（表面力与质量力之和） 等号左边意义为，单位时间内流出控制体的动量减去流进的动量。 求解动量方程问题解题步骤 (

7、1)取控制体，两过流断面取在缓变流段； (2)标出控制体上外力：(a)断面上液体压力； (b)固体边界的反作用力。 (3)恰当选取坐标系，动量、外力与坐标轴同向为正； (4)流出动量减去流进动量； (5)液体压强最好用相对压强。 第五章 圆管流动1、两种流态（1）层流：各层流体质点互不干扰混杂、有秩序地一层层的流动。这种流动称为“层流”。（2）紊流：各层质点互相混杂，运动杂乱无章。称“紊流”。2、流态判据（1）雷诺数计算 （无量纲，纯数）（2）流态判别标准: Re2320 (层流） Re > 2320 （紊流） 上述标准适用于圆截面管。 雷诺数的物理意义是流体运动时所受到的惯性力与粘性力之比。3、水力直径 水力半径 过流断面面积；湿周周长（与液面接触的壁面长度）。4、压力损失p或沿程阻力损失hL 沿程阻力损失 沿程阻力系数对于水 ；对于油液 第六章 圆管紊流和孔嘴流 1、水力光滑管和水力粗糙管（1）水力光滑管：当时 ，管壁的凹凸部分完全淹没在层流中，流体的紊流核区不直接与管壁接触，对液体紊流无影响。由于层流边层的存在，对层流阻力有一定影响，这种管称水力光滑管。（2）水力粗糙管：当时 ，管壁的凹凸部分突出到紊流中，层流边层被破坏，这时流体的阻力主要决