工程流体力学期末复习重点

实用文档实用文档第一章1、流体的定义：流体是一种受任何微小剪切力作用都能连续变形的物质，只要这种力继续作用，流体就将继续变形，直到外力停止作用为止。2、流体的连续介质假设流体是由无数连续分布的流体质点组成的连续介质。表征流体特性的物理量可由流体质点的物理量代表，且在空间连续分布。3、不可压缩流体—流体的膨胀系数和压缩系数全为零的流体4、流体的粘性是指当流体质点/微团间发生相对滑移时产生切向应力的性质，是流体在运动状态下具有抵抗剪切变形的能力。5、牛顿内摩擦定律作用在流层上的切向应力与速度梯度成正比，其比例系数为流体的动力粘度。即N—动力粘性系数、动力粘度、粘度T=N ■或.或. /6、粘性的影响因素（1）、流体的种类（2）、流体所处的状态（温度、压强）压强通常对流体粘度影响很小：只有在高压下，气体和液体的粘度随压强升高而增大。温度对流体粘度影响很大：对液体，粘度随温度上升而减小；对气体，粘度随温度上升而增大。粘性产生的原因液体：分子内聚力 增大，U降低气体：流层间的动量交换 增大，!!增大第二章第三章1欧拉法速度：加速度:Du3u3udx3udy3udza= =——+ ++xDt313xdt3ydt3zdtxydxdydz——=u——=v——=wdtdtdt3333=——+ _+一-+一3333矢量形式:、流场流线流线方程矢量形式:、流场流线流线方程3 ■一——+ •V3充满运动流体的空间称为流场流线是同一时刻流场中连续各点的速度方向线。流管，

流束

流量，、当量直径D=4A=4Re%h、亥姆霍兹速度分解定理旋转1(3w3v、线变形角变形8=包8yy流管，

流束

流量，、当量直径D=4A=4Re%h、亥姆霍兹速度分解定理旋转1(3w3v、线变形角变形8=包8yy8=8xyyx1(3v3u-12(3x3yQ=VxV=2峦3v3y78=8zxxz1(3u 3w213z由流线所组成的管状曲面称为流管。流管内所充满的流体称为流束。单位时间内通过有效断面的流体量以体积表示称为体积流量以质量表示称为质量流量—3—3—3+85+85+85、粘性流体的流动形态雷诺数的物理意义惯性力粘性力二粘性力二TxN二N_P_P _NN第四章、系统 ：是一■定质量的流体质点的集合。控制体就是流场中某个确定的空间区域。、雷诺输运方程竺］

dt)SP= B=fpdm=f竺］

dt)S=2JPpdV+Jpp①-n)dA。tc.V c.s在定常流动的条件下： gfpp3、连续性方程——质量守恒定律

系统质量保持不变，(m、连续性方程——质量守恒定律

系统质量保持不变，(mI）积分形式的连续性方程：—fpdV+fp(V-6dA=0积分形式的连续性方程：3tc.V c.s、伯努利方程适用条件：（）理想流体；（）不可压缩流体；（）质量力为重力;（）定常流动；（）沿流线的一维流动；定常流动、定常流动的动量方程定常流动空］=斗PpdV+fPp(V•出dA\dt) 3tc.V c.sSEF=fpV(V•n)dA=E(peV)—E(pev)vout vin cs 作用力 EF=E(F'+FJmS

、纳维尔―斯托克斯 方程，简称方程方向的运动微分方程(动量方程)：Du 「 娱p Q2u d2u d2u、P——=时一上+M——+——+——)Dt x d.x d.x2 3y2 dz2Dv 3 3p /32v 32v 32v、方向 p pf +N(++)方向 Dt y3y3x23y23z2方向Dw 3 3p /2w 32w32w、f —ff—「+u( + + )p Pf 11( T T )Dt z3z 3x2 3y2 3z2矢量形式：P誓=pf-vp+3V理想流体333333+V3-+3-+一3一二-一PP33-+V3-一+3一+二33333PP333333+V—一+一+一 =———P3333P3NN-.3一3一3一P3P3P3一第五章「定理列出影响该物理现象的全部个变量，则选择个基本量纲;从所列变量中选出个重复变量;个无量纲数组;用重复变量与其余变量中的一个建立无量纲方程，从而获得个无量纲数组;建立无量纲数组方程相似原理两种流动现象相似的充分必要条件是：属同一种类现象，能够用同一微分方程所描述；口单值条件相似;□由单值条件中的物理量所组成的相似准则在数值上相等。近似模化法)、弗劳德模化法)、雷诺模化法VlVT)、欧拉模化法第六章、粘性流体总流伯努里方程V2 pV2a-+z+J=a—+z12g 1pg22g 2、湍流雷诺应力T、湍流雷诺应力TduT=门 =pu'V'ttdy粘性流体管内湍流流动时，湍流切应力T由牛顿切应力T和雷诺应力T两部分组成，即，T=T+T=|Ll+N湍流粘性系数:层流底层的厚度3：速度分布速度分布、单一圆管内流动的能量损失三种形式的待求问题：形式一已知：，（和J,v,Z）,求h=h+h6士+立匕wfjd2g2g

形式二已知：d(和"，v,Z),求="".lV2h=人 fd2g形式三已知：,(和£,,v,Z),求第七章1、边界层的基本特征）、）、）、与物体特征长度相比，边界层厚度3很小，即3 <边界层内沿物面法向速度变化剧烈，即速度梯度sa很大;边界层内粘性力和惯性力为同一数量级；）、）、边界层沿流动方向逐渐增厚；边界层内流体流动分为层流和湍流两种流态，用数判别；）、边界层内压强与无关，边界层外边界上的压强，边界层各横截面上的压强等于同一截面上平板层流边界层的近似计算（）、）、平板湍流边界层的近似计算）、平板湍流边界层的近似计算— — —1-P8• — — -P8）、平板混合边界层的近似计算在5X105<ReL<107条件下，条件下，、颗粒在静止流体中的自由沉降重力:流体的浮力:一兀P流体的阻力：自由沉降速度nd21流体的阻力：自由沉降速度F=C pU2DD4 2f、粘性流体绕流物体的阻力（经常考查）＞阻力系数:第八章、势函数d①=udxd①=udx+vdy+wdz=d.x口对于不可压缩流体，连续性方程dX-dx+-dy+空dzeueve攻八e29e冲e29,一+一+一=0n--+—-+--=V29=0exeyez ex2ey2ez2、流函数第九章、气体一维定常等熵流动——基本方程连续性方程：吊一=运动方程：一状态方程：一二p能量方程汇总能量方程：+——二、喷管中的流动音速流动（dAA=(Ma2—1)—nMa=、喷管中的流动音速流动（dAA=(Ma2—1)—nMa=1dA-n =0dVVdV)流量G=pAV222二pokil

kkll

k最大流量・•・Gmax=pA:02世—1pkil)2(k—1)\；kgP0p0、有摩擦的绝热管流、有摩擦的绝热管流结论：、摩擦的效果相当于使截面缩小，而不论通道截面原来的变化趋势如何。、在实际的缩放喷管中，气流在喉部下游某个截面上达到音速。

、亚音速气流进入有摩擦的绝热直管，流速不断增加，在最大管长达音速。延长管道的结果是：流量减小，即 减小。、超音速气流进入有摩擦的绝热直管，流速不断降低，在最大管长达音速。延长管道的