chapter工建流体力学

1、本章主要内容：本章主要内容： 流体力学基本方程流体力学基本方程 动量矩方程动量矩方程 能量方程能量方程)()()(tcbazztcbayytcbaxx，ttcbaztcbattcbaytcbattcbaxtcbazzyyxx)()()()()()(，：222222)()()()()()()()()(ttcbazttcbatcbaaattcbayttcbatcbaaattcbaxttcbatcbaaazzzyyyxxx，： 直观性强、物理概念明确、可以描述各质点的时变过程直观性强、物理概念明确、可以描述各质点的时变过程 数学求解较为困难，一般问题研究中很少采用数学求解较为困难，一般问题研究中很少

2、采用 ：),(zyx),(tzyxvv ),(tzyxpp ),(tzyxzyxvdtdzvdtdyvdtdx,zvvyvvxvvtvazvvyvvxvvtvazvvyvvxvvtvazzzyzxzzyzyyyxyyxzxyxxxxvtdtdvvvva)(tdtd迁移加速度迁移加速度当地加速度当地加速度：0t0)(v 定常流动；定常流动；均匀流动均匀流动)(vtdtd迁移导数迁移导数当地导数当地导数全导数全导数密度的质点导数密度的质点导数 压强的质点导数压强的质点导数 ptpdtdpv tzyx;,BB 0tzyx,BB 0t kjirtcbaztcbaytcbax,tzyx,vdtrddtd

3、vr dttcbavdztcbavdytcbavdxzyx, 0vrd),(),(),(tzyxvdztzyxvdytzyxvdxzyxLagrangeEuler AnAAvdAvdAnvvq),cos(dAvsm /3skg /sm /3sm /3AnAAmdAvdAnvvq),cos(dAvAqvva xAR RxAddd442RxAD44hbbhbhbhD2)(2412212122)44(4ddddddDddSSddSSD212214)4(4 V S )(tSSystemControl VolumeVS)(tVControl Surface)(tF 系统和控制体VdVNtdVdVdVdt

4、ddtdNtVttVtV)()(lim0I IIIIVVVIIII IVVtdVdVtdVdVdtdNtttttttt)()(lim)()(lim000t0,IIIIII ICVI IIICV故而有,CVttttdVttdVdV)()(lim0222cos)(lim0CSnCSCStttdAdAtdVdAv111coslim0CSnCSCSttdAdAtdV）（dAv21CSCSCS表示在同一地点上控制体内的某种物理量随时间的变化率。 dAdVtdtdNCSnCVdAvCSCVdVtdtdN任一瞬时系统内物理量任一瞬时系统内物理量N （如质量、动量和能量等）（如质量、动量和能量等）随时间的变化

5、率等随时间的变化率等于该瞬时其控制体内该物理量的时间变化率与通过控制体表面的于该瞬时其控制体内该物理量的时间变化率与通过控制体表面的N的净的净通量之和。通量之和。 dAdtdNCSndAvCSdtdN dAdVtdtdNCSnCV VmdVN，10dtdmdtdN0dAdVtCVCSn ：0dACSn：dAdAAnAn212211A1，A2为管道上的任意两个截面为管道上的任意两个截面 12222111AA 2211AA dAdVtdtdNCSnCV VdVN,dAdVtdVdtdnCSCVVdApdVfdAdVtCSnCVnCSCV：dApdVfdACSnCVnCSdAdAFnAnA12FAd

6、AaA22dAAAa2)(11 ：)()()(121212zzVzyyVyxxVxqFqFqFdAdVtdtdNCSnCV VdVrNr,AdrdVrtdVrdtdCSnCVVdAprdVfrAdrdVrtnCSCVCSnCV：dAprdVfrAdrnCSCVCSn)()iinCSFrdAr（ 离心泵叶轮内的流动zziiMFr)(zMdArdArdArnAnAznCS11112222coscos)(121111122222coscosArArnn)(1122rrqV)(1122rrqMVz)(1122eeVzqMP)(11122eegHdVuNuV2,222dAdVtdtdNCSnCV dAu

7、dVutdVudtdCSnCVV)2()2()2(222QdApdVfdVudtdCSnCVV)2(2QdApdVfdAudVutCSnCVCSnCV)2()2(22 dApdAgzudVgzutCSnCSnCV)2()2(22gfnnpnppnnpndAdApdApCSCSnCSn：0)2()2(22dApgzudVgzutCSnCV：0)2(2dApgzuCSn 动量方程：动量方程： 动量变化动量变化 。伯努利伯努利方程：方程： 速度分布速度分布 。0)2()2(2212dApgzudApgzuAA 112112222222pgzupgzu pgzu22022hhpuh0hpgz 22Hgpzg221738 Hgpzg22p22B A ABBpp220gHpB)(0hHgpAghppBAB2)(2 2/22121AA22212122pp)(1 )2212212AApp（)(1 )221221222AAppAAqV（ 修正系数修正系数，。 )(1 )2212212AAppAqV（ghpp)(121)(1 )221212