版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、1第三章 流体运动2标准大气压标准大气压 1atm=101325Pa=760mmHg柱柱一、应变一、应变(strain)二、应力二、应力(stress)三、三、弹性模量弹性模量E0LLSF数据数据(单位)(单位)数据数据ESFLL031、掌握理想流体、稳定流动的概念及其物理意义;、掌握理想流体、稳定流动的概念及其物理意义; 3、掌握伯努利方程及其应用;、掌握伯努利方程及其应用;4、了解粘性流体的流动、了解粘性流体的流动5、了解粘性流体的运动规律、了解粘性流体的运动规律 2、掌握连续性方程及其应用;、掌握连续性方程及其应用;第三章第三章 流体的运动流体的运动4一、理想流体一、理想流体 1 1、实
2、际流体、实际流体 水、油水、油可压缩,具有粘滞性。可压缩,具有粘滞性。 2 2、理想流体、理想流体 绝对不可压缩、完全没有粘滞性(内摩擦)。绝对不可压缩、完全没有粘滞性(内摩擦)。 二、稳定流动二、稳定流动 1 1、流线、流线 在任一瞬间,在液体中划一些线,使这些线上在任一瞬间,在液体中划一些线,使这些线上 各点的切线方向和液粒在该点的速度方向相同。各点的切线方向和液粒在该点的速度方向相同。3-1 3-1 理想流体理想流体 稳定流动稳定流动52 2、稳定流动、稳定流动 如果各流线上各点的速度不随时间而变,则如果各流线上各点的速度不随时间而变,则 流动称为稳定流动。流动称为稳定流动。 3 3、流
3、管、流管 由一束流线围成的管状区域。由一束流线围成的管状区域。说明:说明:速度:大小、速度:大小、 方向方向 各流线不可相交各流线不可相交6tvSStvm1111111tvStvS222111222111vSvS常量Svt0tt0t21mm 任取一流管(细),任取一流管(细),S1 、 S2与管垂直与管垂直三、连续性方程三、连续性方程tvSStvm2222222SvQm222111vSvS1、质量连续性方程、质量连续性方程质量流量:质量流量:单位时间内流过管道任一截面的流体质量,单位时间内流过管道任一截面的流体质量, 单位为单位为kg/skg/s711vS22vS33vS212211vSvSS
4、vQ 理想流体理想流体2、体积连续性方程、体积连续性方程222111vSvS常量Sv体积流量:体积流量:单位时间内流过管道任一截面的流体体积,单位时间内流过管道任一截面的流体体积, 单位为单位为m m3 3/s/s83-2 伯努利方程一、一、伯伯努利方程努利方程 设一流管中任取一段流体设一流管中任取一段流体xy、t t内流至内流至xy处处, ,x 、y 处处的压强、流速和高度分别为的压强、流速和高度分别为P1、V V 1 1 、 h1和和P2、V V2 2 、h2VVV21理想流体理想流体 : :tvSV111x x、y y的体积为的体积为:tvSV2229外外 力力: :外力外力作功为:作功
5、为:总功为:总功为: 11111111VPtvSPtvFA21AAA2211VPVPVPVP21111SPF 222SPF 22222222VPtvSPtvFA1012EEE)21()21(12122221mghmvmghmvVPVP机械能的变化为:机械能的变化为:由功能原理:由功能原理: A=E)()(,yxxxyyyxEEEE)21()21(121222mghmvmghmv,xxyyEE222212112121mghmvVPmghmvVP压强能11 令:=m/v 流体密度流体密度 伯努利方程伯努利方程:动压静压静压222212112121mghmvVPmghmvVP意义:意义:理想流体稳定
6、流动时,单位体积的动能、势能、理想流体稳定流动时,单位体积的动能、势能、 以及该点的压强能之和为一恒量。以及该点的压强能之和为一恒量。222212112121ghvPghvP常量ghvP22112 S0 :适用于同一流线;:适用于同一流线;021 vv2211ghPghP12222212112121ghvPghvP常量ghvP221动压静压静压说明:说明:对于水平流管(流线)上的任意点对于水平流管(流线)上的任意点 不变;不变;gh常量221vP 当流体静止时:当流体静止时:)(1221221hhgPghghPP13 解:BBBAAghvPvP222121BBAAvSvSQ)(121012.
7、02smSQvAA)(2010612. 03smSQvBBBBAABghvvPP22212128 . 910002010002112100021102225)(1024. 54aP14二、伯努利方程的应用 1 1、汾丘里(、汾丘里(Venturi meterVenturi meter)流量计)流量计ghPP212222112121vPvP2211vSvS2221212SSghSv222121112SSghSSvSQ21h15cdh2 2、流速计、流速计-皮托管(皮托管(pitot tubepitot tube)ghPPcdghv2dcPvP221动压全部转化为静压动压全部转化为静压1612AP
8、vP2112122222121MMvPvPghghPPMA21vv 21PP 221MMAvPP221MMAvPP解:ghvM221ghvM2工作液体密度待测流体密度173 3、体位对血压的影响、体位对血压的影响2211ghPghP常量ghP结论结论: 高处的流体压强小,低处的流体压强大。高处的流体压强小,低处的流体压强大。18bhp0p0a解:222121bbaavPghvP4 4、小孔流速、小孔流速ghvb200abavPPP20021bvPghP195 5、空吸作用、空吸作用222121bbaabbaavPvPvsvs火车、双层纸0PpPvvvvSSbbbaabbap0ab20 航空中,
9、在速度较快航空中,在速度较快的一侧出现一个的一侧出现一个“负压负压”,这样使得物体两侧出现这样使得物体两侧出现“压力差压力差”,对飞机就是,对飞机就是一种升力。一种升力。V1V0213-3 粘性流体的流动一、层流和湍流一、层流和湍流 1 1、层流层流: V V较小时,较小时, 流体分层流动的状态流体分层流动的状态2 2、湍流:、湍流:V V较大较大, ,不再保持分不再保持分层流动状态,即垂直于流层方层流动状态,即垂直于流层方向存在分速度,因而各流层混向存在分速度,因而各流层混淆起来。整个流动杂乱不稳定。淆起来。整个流动杂乱不稳定。22 湍流特点:湍流特点: 1. 1. 流体不再保持分层流动状态
10、,即垂直于流层流体不再保持分层流动状态,即垂直于流层方向存在分速度,流动杂乱不稳定。方向存在分速度,流动杂乱不稳定。2.2.消耗的能量比层流多。消耗的能量比层流多。3.3.能发出声音。能发出声音。23二、牛顿粘滞定律二、牛顿粘滞定律 1 1、内摩擦力内摩擦力: :实际液体层与层之间的相互作用力。实际液体层与层之间的相互作用力。 dxdvSf2 2、牛顿粘滞定律牛顿粘滞定律:ff dvv vxyzSoxdxx 粘度粘度 速度梯度速度梯度241 1、ReRe1000 1000 层流层流2 2、ReRe1500 1500 湍流湍流3 3、10001000ReRe1500 1500 过渡态过渡态三、雷
11、诺数三、雷诺数vrRe253-4 粘性流体的运动规律一、粘性流体的伯努利方程一、粘性流体的伯努利方程12P1 P2 对于对于等截面等截面水平水平细管:细管:EghvPghvP222212112121EPP212121vvhh 如果流体在开放的粗细均匀的管道中稳定流动如果流体在开放的粗细均匀的管道中稳定流动021PPP21Eghgh2126drdvrLf21F2F二、泊肃叶定律二、泊肃叶定律前提:前提: 粘性流体在等截面的水平细管中作稳定流粘性流体在等截面的水平细管中作稳定流 动,且是层流状态。动,且是层流状态。222121rPrPFFF)(42222121rRLPPvrdrLPPdvdrdvr
12、LrPP2)(221fF 27 在管中取一半径为在管中取一半径为r r、厚度为、厚度为drdr的圆管状流体元,的圆管状流体元,该流体元的截面积为:该流体元的截面积为:rdrds2流体通过该流体元截面的流量为:流体通过该流体元截面的流量为:rdrvdsvdQ2通过整个管截面的流体流量为:通过整个管截面的流体流量为:LPPRQ8)(214dr)(42221rRLPPvrdr28 泊肃叶定律泊肃叶定律粘性流体在粘性流体在水平细管内作稳定层流时的水平细管内作稳定层流时的流量流量 R R 细管半径细管半径 流体粘度流体粘度 L L 细管长度细管长度、流阻、流阻: :LPRQ8448RLRffRPQRVI 29vRf6三、斯托克司定律(三、斯托克司定律( Stokess law )在粘性流体中运动时,物体表面附着有一层流体,因而与在粘性流体中运动
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 室内装饰材料销售客户档案管理与利用考核试卷
- 环保产业园区规划与发展考核试卷
- 太阳能光伏电站监控系统设计与实施考核试卷
- 塑胶跑道抗压缩性能评估考核试卷
- 天然气发电厂热力系统优化与节能考核试卷
- 湖南省十三校2022年高三下第一次测试物理试题含解析
- 四川省仁寿一中南校区2024-2025学年高一物理上学期第三单元检测试题含解析
- 2024-2030年中国变频发电机产能预测与投资前景可行性建议报告
- 2024-2030年中国发油行业发展分析及投资风险预测研究报告
- 2024-2030年中国双馈变换器行业市场发展趋势与前景展望战略分析报告
- MOOC 电工电子实验基础-东南大学 中国大学慕课答案
- 航空航天概论课件
- 【格式文本】个人简历通用模板
- 新形势下思想政治工作面临的新特点、新课题及对策措施
- 美的多联机故障代码大全
- DB45∕T 1958-2019 公路隧道监控量测技术规程
- 《人民防空工程质量验收与评价标准》(RFJ01-2015
- 澳大利亚大麦种类及属性
- 部编版八年级上册道德与法治易混淆知识点归纳
- 靖西大果山楂生产及加工现状的调查研究
- 中国电信-ICT业务规划思路
评论
0/150
提交评论