流体力学流体动力学推选优秀ppt

流体力学(liútǐlìxué)流体动力学第一页，共26页。INDEX流体的运动微分方程元流的伯努利方程过流断面的压强分布(fēnbù)总流的伯努利方程气体的伯努利方程动量方程动量矩定理第二页，共26页。流体(liútǐ)的运动微分方程1.理想流体运动(yùndòng)微分方程〔1〕平衡(pínghéng)微分方程第三页，共26页。〔2〕运动(yùndòng)微分方程欧拉运动(yùndòng)微分方程分量(fènliàng)式常与连续性微分方程联立〔1〕〔2〕〔3〕第四页，共26页。2.粘性流体运动微分方程(wēifēnfānɡchénɡ)〔粘性作用→切应力〕——纳维-斯托克斯方程(fāngchéng)〔N-S方程(fāngchéng)〕分量(fènliàng)式第五页，共26页。元流的伯努利方程(fāngchéng)1.理想流体元流的伯努利方程(fāngchéng)〔1〕推导(tuīdǎo)方法一只有重力不可压缩恒定流将〔1〕、〔2〕、〔3〕各式分别乘以dx、dy、dz，并相加第六页，共26页。积分(jīfēn)第七页，共26页。〔3〕物理(wùlǐ)意义——单位重量流体(liútǐ)的总势能〔m〕——单位重量(zhòngliàng)流体的动能〔m〕——位置水头+压强水头——速度水头单位重量流体的机械能守恒〔总水头不变〕第八页，共26页。〔1〕平衡(pínghéng)微分方程〔1〕势能(shìnéng)积分总流的伯努利方程与元流的伯努利方程区别理想流体运动(yùndòng)微分方程动量方程是矢量式，分量式中要考虑符号(fúhào)的正负；水〔ρ〕-水银〔ρ’〕〔3〕水头(shuǐtóu)损失积分理想流体运动(yùndòng)微分方程层流α=2紊流α=1.ρa-ρ——外界大气(dàqì)密度减管内气体密度〔±〕；注意(zhùyì)：2.粘性流体元流的伯努利方程(fāngchéng)——能量守恒3.方程(fāngchéng)适用范围恒定(héngdìng)流、不可压缩、质量力是重力的元流第九页，共26页。气〔ρ〕-液〔ρ’〕第十页，共26页。2.例第十一页，共26页。3.急变流压强(yāqiáng)的分布沿惯性力方向(fāngxiàng)，压强增加、流速减小FI第十二页，共26页。总流的伯努利方程(fāngchéng)1.总流的伯努利方程(fāngchéng)元流的伯努利方程(fāngchéng)推导：两边同乘以ρgdQ，积分第十三页，共26页。〔1〕势能(shìnéng)积分〔2〕动能(dòngnéng)积分——动能(dòngnéng)修正系数层流α=2紊流α=1.05~1.1≈1第十四页，共26页。〔3〕水头(shuǐtóu)损失积分——总流的伯努利方程(fāngchéng)第十五页，共26页。总流的伯努利方程与元流的伯努利方程区别〔1〕z1、z2——总流过流断面上同一流线上的两个计算点相对于基准面的高程(gāochéng)；〔2〕p1、p2——对应z1、z2点的压强〔同为绝对压强或同为相对压强〕；〔3〕v1、v2——断面的平均流速第十六页，共26页。连续性方程(fāngchéng)能量方程(fāngchéng)〔忽略损失〕例文丘里流量计第十七页，共26页。仪器(yíqì)常数Kμ——流量(liúliàng)系数〔0.96~0.98〕注意(zhùyì)：水〔ρ〕-水银〔ρ’〕气〔ρ〕-液〔ρ’〕第十八页，共26页。解：水温40℃，汽化(qìhuà)压强为7.38kPa大气压强汽化(qìhuà)压强第十九页，共26页。——用相对压强计算(jìsuàn)的气体伯努利方程p——静压ρv2/2——动压(ρa-ρ)g(z2-z1)——位压注意：z2-z1——下游断面高度减上游断面高度〔±〕；ρa-ρ——外界大气(dàqì)密度减管内气体密度〔±〕；z2=z1或ρa=ρ——位压为零第二十页，共26页。3.例：气体由压强(yāqiáng)为12mmH2O的静压箱A经过直径为10cm、长为100m的管子流出大气中，高差为40m，沿管子均匀作用的压强(yāqiáng)损失为pw=9ρv2/2，大气密度ρa=1.2kg/m3，〔a〕当管内气体为与大气温度相同的空气时；〔b〕当管内为ρ=0.8kg/m3燃气时，分别求管中流量，作出压力线，标出管中点B的压强(yāqiáng)AB100m40mC第二十一页，共26页。解：〔a〕管内为空气时，取A、C断面列能量(néngliàng)方程作压力(yālì)线117.6B总压线(yāxiàn)势压线pAAB100m40mC第二十二页，共26页。〔b〕管内为燃气时，取A、C断面列能量(néngliàng)方程即作压力(yālì)线276B总压线(yāxiàn)势压线158位压线p第二十三页，共26页。汽化(qìhuà)压强总流的伯努利方程与元流的伯努利方程区别——单位重量流体(liútǐ)的总势能〔m〕ρa-ρ——外界大气(dàqì)密度减管内气体密度〔±〕；——位置水头+压强水头〔1〕推导(tuīdǎo)方法一〔1〕平衡(pínghéng)微分方程第二十三页，共26页。2kg/m3，〔a〕当管内气体为与大气温度相同的空气时；总流的伯努利方程(fāngchéng)单位重量流体的机械能守恒〔总水头不变〕μ——流量(liúliàng)系数〔0.ρa-ρ——外界大气(dàqì)密度减管内气体密度〔±〕；欧拉运动(yùndòng)微分方程总流动量方程(fāngchéng)：元流的伯努利方程(fāngchéng)总流动量方程(fāngchéng)：——动量修正(xiūzhèng)系数层流(cénɡliú)β=1.33，紊流β=1.05-1.02~1第二十四页，共26页。不可(bùkě