工程流体力学概念

1、工程流体力学概念1 .连续介质模型：在流体力学的研究中，将实际的分子组成的结构用流体微元代替。流体微元是由足够数量的分子组成，连续充满它所占据的空间，这就是连续介质模型。2 .表面力：作用在所研究流体外表面上与表面积大小成正比的力。3 .应力：单位面积上的表面力。4 .质量力：处于某种力场中的流体，所有质点均受到与质量成正比的力。5 .流体的相对密度：某均质流体的质量与4c同体积的纯水的质量比称为该流体的相对密度。d（/许1AVVAT1AV6 .体胀系数a:当压强不变而流体温度变化1K时，其体积的相对变化率。a-7 .压缩率k：当流体温度不变，所受压强改变时，其体积的相对变化率。kVAP11V

2、P8 .体积*II量K:压缩率的倒数。K2V-PkAV9 .粘性：当流体在外力作用下，流体微元间出现相对运动时，随之产生阻碍流体层相对运动的内摩擦力,流体产生内摩擦力的这种性质称为粘性。dvdh10 .动力粘度：单位速度梯度时内摩擦切应力的大小。U一J11 .运动粘度：动力粘度与流体密度的比值。uMp12 .恩氏粘度：被测液体与水粘度的比值。13 .牛顿内摩擦定律：流体内摩擦力（切力）的大小与流体的速度梯度和接触面积大小成正比，并与流体的粘性有关。Ff（1A切应力：rdhdh14 .理想流体：一种假想的没有粘性的流体。15 .牛顿流体：在流体力学研究中，凡切应力与速度梯度呈线性关系，即服从牛顿

3、内摩擦定理的流体，称为牛顿流体。16 .表面张力不引起液体自由表面欲成球形的收缩趋势的力。17 .静压强：当流体处于绝对静止或相对静止时，流体中的压强为流体静压强。18 .有势质量力：质量力所做的功只与起点和终点的位置有关，这样的力称为有势质量力。19 .力的势函数：某函数对相应坐标的偏导数，等于单位质量力在相应坐标轴上的投影，该函数称为力的势函数。20 .等压面：在充满平衡流体的空间，连续压强相等的各点所组成的面称为等压面。21 .绝对压强：以绝对真空为零点开始计量的压强。（气体状态方程中使用）22 .计示压强（表压强）：绝对压强与大气压强之差。（开口容器或不可压缩流体使用）23 .真空度：

4、流体的绝对压强小于大气压而形成真空的程度。24 .压力体：由所研究的曲面，通过曲面周界所作的垂直柱面和流体的自由表面（或其延伸面）所围成的封闭体积叫做压力体V。25 .实压力体：当所讨论的流体作用面为压力体的内表面时，称为实压力体。26 .虚压力体：当所讨论的流体作用面为压力体的外表面时，称为虚压力体。27 .浮力:液体对潜入其中的物体的作用力称为浮力。28 .当地加速度（时变加速度）：位于所观察空间的流体质点的速度随时间的变化率。29 .迁移加速度（位变加速度）：流体质点所在空间位置的变化所引起的速度变化率。30 .质点导数（全加速度或随体导数）：时变加速度与位变加速度之和。31 .恒定流动

5、（定常流动）：流场中每一空间点上的运动参数不随时间变化的流动。32 .非恒定流动（非定常流动）：流场中运动参数不但随位置改变而改变，而且也随时间变化的流动。33 .迹线：流体质点的运动轨迹。34 .流线：某瞬时在流场中所作的一条空间曲线，该瞬时位于曲线上各点的流体质点的速度在该点与曲线相切。35 .流管：在流场中任取一封闭曲线（非流线），过曲线上各点作流线，所有这些流线构成一管状曲面,成为流管。36 .流束：若在流场中取一非流面的曲面，则过曲面上各点所作流线的总合，成为流束。37 .总流：在实际工程中，把管内流动和渠道中的流动看成是总的流束，它由无限多微小流束组成，称为总流。38 .过流断面（

6、有效断面）：在流束或总流中与所有流线都相互垂直的横断面称为过流断面。39 .湿周X:在总流的过流断面上与流体相接触的固体边壁周长称为湿周。40 .水力半径R:总流过流断面面积与湿周之比。RAX41 .当量直径de：总流过流断面面积的四倍与湿周之比。de4A/X42 .流量：单位时间内流过总流过流断面的流体量称为流量。43 .断面平均流速：流经有效截面的流量除以有效面积的商。vqv/A44 .连续性：在流体力学的研究中，把流体看作是连续介质，即使是在运动流体的内部，流体质点也是连续充满所占据的空间，彼此间不会出现空隙。流体的这种性质称为连续性。45 .柯西-亥姆霍兹定理：在一般情况下，任一流体微

7、元的运动可以分解为三个运动：随同任意基点的平移、对于通过这个基点的瞬时轴的旋转运动和变形运动。46 .旋转角速度：单位时间旋转角度称为旋转角速度。47 .角变形速度：单位时间的角变形与1/2的乘积称为角变形速度。48 .有旋运动：流体微元的旋转角速度不等于零的流动。49 .无旋运动：流体微元的旋转角速度等于零的流动。50 .正压流体：密度只与压强有关，而与温度无关的流体。51 .位置水头：所研究点相对某一基准面的几何高度。52 .压强水头（测压管高度）：所研究点处压强大小的高度，具有长度量纲。53 .速度水头（测速管高度）：所研究点处速度大小的高度，具有长度量纲。54 .涡线：在某瞬时涡量场中

8、所作的一条空间曲线，在该瞬时，位于涡线上的所有流体质点的旋转角速度向量与该线相切。55 .涡管：给定瞬时，在涡量场中，过任意封闭围线（不是涡线）上的点作涡线，所形成的管状表面。56 .涡束：若涡管中充满着作旋转运动的流体质点，就成为涡束。57 .漩涡弓II度J:在涡量场中取一微元面积dA,dA中流体质点的旋转角速度向量为w,n为dA的法线方向，定义dJwcos（w,n）dA%dA为任意微元面积dA上的漩涡强度。58 .速度环量：假设某一瞬时t,在流动空间中取任意曲线AB,在AB线上M点处取微元线段dl,M点处速度为v,v与dl的夹角为，则称drvdlvcosocdl为沿线段dl的速度环量。59

9、 .单连通域：如果周线区域内作的任意一条围线都可以连续地收缩至一点而不越出边界，则称为单连通域。60 .总流：无限多个微小流束的总和称为总流。61 .缓变流动：若某过流断面上的流线几乎是相互平行的直线，则此过流断面称为缓变断面，过流断面上的流动称为缓变流动。62 .动能修正因数a:用真实流速计算的动能与平均流速计算的动能间的比值。（a1）63 .动量修正因数a0：用真实流速计算的动量与平均流速计算的动量间的比值。（“01）64 .系统：有限体积的流体质点的集合称为系统。65 .控制体：取流场中某一确定的空间区域，这个空间区域称为控制体。66 .瞬态力：在同一地点（控制体积内）由于时间变化而产生

10、的力。67 .稳态力：由于流体质点流入流出控制面，所处的空间地点变化而产生的力。68 .速度势函数：若/xvx,/yvy，/zvz,则（x,y,z,t）成为速度势函数。69 .流函数：若巾/x-Vy,y/yvx,则称（x,y,t）为流函数。70 .有势流动（无旋流动）：流动场中，若任意流体质点的旋转角速度向量0,则称为有势流动。71 .平面有势流动：若流体质点在相互平行的平面内作有势流动，则称该流动为平面有势流动。72 .均匀平行流：深度和宽度很大的流体流过平面时的流动，流场中每一点的速度大小相等，方向相同，流体作均匀直线流动。73 .点源：流体从一点径向均匀地向外流出，流动完全对称，流线是从

11、源点发出的直线，这种流动称为点源。74 .点汇：流体径向直线均匀地流向一点，这种流动称为点汇。75 .点涡：涡束的半径R趋于零时，变成一条涡线，垂直于无限长直涡线的各平行平面中的流动称为点涡。76 .翼型的中线：翼型所有内切圆心的连线。77 .翼弦：连接前缘点和后缘点的直线。78 .冲角：无穷远来流速度V”的方向与翼弦之间的夹角。79 .几何相似：模型液流与实物液流有相似的边界条件，一切对应的特征尺寸成同一比例，且对应角相等。80 .运动相似：满足几何相似的两个液流中，若在对应瞬时，所有对应点上的速度方向一致，大小成同一比例，则两个液流运动相似。81 .动力相似：两个运动相似的液流中，在对应瞬

12、时，对应点上受相同性质力的作用，力的方向相同，且各对应的同名力成同一比例，则两个液流动力相似。82 .力学相似：几何相似是运动相似的必要条件，运动相似是动力相似的必要条件，且当两流动对应点处的流体质点上作用着同名力,各同名力间有同一比例，并存在相似的起始和边界条件时，称该两流动力学相似。2283 .牛顿数：NeFtFm判断液流是否动力相似。D2222Altvtdlmvm84 .相似准则：如果粘性不可压缩流体的两个流动力学相似，那么，满足边界条件和起始条件相似的Sr,Eu,Re和Fr应当相等，这就是相似准则，称这些数为相似准数。两个流动的相似准数相同，表示了对应点处单位质量流体上作用的力多边形几

13、何相似。85 .决定性相似准数：两个力学相似的流动，由起始和边界条件所给定的物理量组成的相似准数，称为决定性相似准数。86 .稳定性：粘性物体在管道中流动时，不管入口处速度分布如何，必须经一定的入口段长度后，流速分布才固定下来，这种特性称为稳定性。87 .沿程阻力：流体沿流动路程所受到的阻碍称为沿程阻力。88 .沿程损失hf：由沿程阻力所引起的能量损失称为沿程损失。89 .局部损失hj：由局部阻力所引起的能量损失称为局部损失。（h为单位重力流体的局部损失。总损失：hwhfhj）90 .层流：定向的恒定流动。91 .紊流：不定向的混杂流动。92 .上临界速度Vcr：在雷诺实验中，当流速增大时，流

14、动状态由层流转变为紊流是在某一定流速时发生的，这个流速称为上临界速度。93 .下临界速度Vcr:在雷诺实验中，当流速减小到某一流速时，流动状态由紊流转变为层流，这个流速称为下临界速度。94 .瞬时速度v（瞬时压强p）:表示在某时刻紊流流场中某点速度（压强）的真实值。95 .时间平均流速V:在某一时间间隔内，以某平均速度流经微小过流断面的流体体积与以真实速度流经时的流体体积相等，该平均速度称为时间平均流速。96 .断面平均流速v：以断面平均流速计算的流量与按实际流速计算的流量相等，即用有效截面的体积流量除以有效截面积得到断面平均流速。97 .脉动速度V（脉动压强p）:表示某一空间点上速度（压强）

15、的真实值与时间平均值的差值。98 .恒定紊流流动：当紊流流场中每一空间点上的运动参数时间平均值不随时间变化时，称为恒定紊流流动。99 .紊流流场中流线：在时间平均速度场中所作的曲线，再给定瞬时位于该曲线上的所有流体质点的时间平均速度向量都与曲线相切。100 .粘性底层：再靠近管壁处有一薄层流体，受管壁的影响，在流体粘性作用下流速急剧下降，在管壁处降为零。在这个小范围内，沿径向存在较大的速度梯度，这一层流体称为粘性底层。101 .紊流核心区：由于紊流脉动动量交换的结果，离边壁不远处到中心的绝大部分区域流速分布比较均匀，这部分流体处于紊流状态。称为紊流核心区。102 .绝对粗糙度：管壁表面粗糙凸起

16、的平均高度叫做管壁的绝对粗糙度。103 .相对粗糙度：绝对粗糙度与管径的比值称为相对粗糙度。104 .水利光滑管：粘性底层的厚度大于管壁的绝对粗糙度的管路。105 .水利粗糙管：粘性底层的厚度小于管壁的绝对粗糙度的管路。106 .剪切速度：v3t-紊流核心区切应力107 .局部阻力：当流体流经各种局部障碍时，液流将发生突然变形，产生阻碍流体运动的力，这种力称为局部阻力。108 .薄壁孔口：指容器壁厚与所开孔口直径之比小于1/2的孔口。109 .小孔口：水深与孔径之比大于10的孔口。110 .断面收缩因素：收缩断面面积和与孔口面积的比值。=Ac/A111 .淹没出流：出流流体流入另一个充满液体的

17、容器的流动。112 .自由出流：液体自孔口直接流入大气的流动。113 .（水力）长管：局部损失和出流的速度水头之和与其沿程损失相比较小（以5%为界）的管路系统。（通常只计算沿程损失，忽略局部损伤和出流速度水头）114 .（水力）短管：沿程损失，局部损失等项大小相近，均需计算的管路系统。115 .简单管路：等径无分支的管路系统。116 .复杂管路：有两条或多条简单管路组成的管路系统。117 .串联管路：不同直径管段彼此首尾相接所组成的管路系统。118 .并联管路：有共同的起始和汇合点（节点）的管段组成的管路系统。119 .枝状管路：不同管段在不同位置分流的管路系统。120 .网状管路：不同管段组成网状的不规则输送系统。121 .均匀泄流：沿流程流量均匀泄出的流动。122 .水力坡度：单位长度上的作用水头。h/l123 .水击（水锤）：在有压管路中流动的液体，由于某种外界因素使液流突然改变，这种因液流动量的变化而引起压强的突变的现象称为水击。124 .水击波的波相：从闸门突然关闭开始到水击波第一次返回闸门的时间，即t=2l/c（周期T=2t）。125 .直接水击：闸门关闭时间小于水击波的波相。126 .间接水击：闸门关闭时间大于水击波的波相。127 .边界层：当粘性流体绕流固体壁面时