流体力学与液压传动总结

流体的主要物理性质:1）流体的密度2）压缩性3）分子力的作用（微观研究）3）液体流动性小，气体流动性大4）液体可压缩性小，气体可压缩性大5）流体在力学性能上表现出两个特点（可以承受压力流体不能承受拉力，因而流体内部不存在抵抗拉伸变形的拉应所谓微观尺寸足够大，就是说流体质点的微观体积必然大于流体分子尺寸的数量级，这样在流体质点内任何时刻都包含有足够多的流体分子，个别分子的行为不会影响质点总体的统计平均特性（(x,y,z,t)变量流体比容：v密度倒数4体积弹性模量：与可压缩性呈反比不可压缩流体解决（除：水击现象、冲击、水中波的）体具有的重要属性.（测量方法：直接间接）液体：分子间（内聚力）产生阻力。压强：对气体影响不大（压强对分子间动量交换影响不大（压强增大分子间间距减小：实验现象：1234动力粘性系数 运动粘性系数 理想流体（无粘流体04）流体处于平衡状态时（静止流体，理想流体2)质量力:质量力是外力场作用在流体质点上的非接触力，在流体质量均匀情况下又称体积（

a)

1p流体相对于惯性系静止

1p2计示压强：以当地大气压强为基准计量的压强(表压强计示压强=绝对压强-大气压强真空压强=大气压强-绝对压强4测压计：（1）（2A>Pa（3）PA要相对较小。1）日法（随机法ta、b、c用位置矢量描述

2）法(当地法密度等变化的规律，将许多空间点在不同时刻的流体质点的运动情况记录下来，就可以知2）日 =（x，y，z）[针 法法】质点导数（物质导数运动中的流体质点所具有的物理量（例如速度、压强、密度、温度、质量、动量、Du

v

w

t项为当地导数、局部导数或时变导数理量 uxvyw

项为位变导数、对流导数或迁移导数dt处于不同位置时，物理量

推得

t迹线—流体质点的运动轨迹称为迹线。这在日研究法中运用流线—在法中流线是流场中的瞬时光滑曲线，曲线上各点的切线方向与各该点的c8形、旋转和角变形。平移运动线变形运动角变形运动旋转运动速度表达式中uvw

u,x

y等的物理意义表示速度组成中有旋转运动(含角变形在无旋流动中角速度为零，即

0

vy

vxDN

t

CS

V DN d

VndS

V t

上式为流体系统内物理量对时间的随体导数，雷诺输运（不可压缩流体：定常非定常t

CS

0

0质量守恒

CS

ndS

ndSF

t

t

右

CS

F

t

CS

CS

力和速度沿坐标轴正向时为正矢量点积VndSp

V222

C

tCV

CS

CS

u

v

D

z

u

v

对于不可压缩流体

0

u

w1）日观点：单位体积流体微团的膨胀2）观点：表示流出单位体积控制体的流体体积流量力学相似 3对实验对象要求相似准则（相似准则数6第二相似定理、、

之间的函数关系F(1、2、3n0 9相似准则推导方法：微分方程法物理意义 ：，时作用不甚显著模型法在水利工程，船模水洞试验等领域应用甚广，大型水利工程，（（3）模型法：模型法用于自动模化区的管中流动、风洞实验及气体绕流等情况常用量纲分析法：常用的量纲分析法有瑞利法和无量纲量——任意物理量与量纲相同的基本量组合之比称为该物理量的无量纲两或无量纲数，用表示。1b、连续性方程和运动微分方程组共计四个方程。在这四个方程中发现有五个未知数c2

pA、初始条件——初始条件是对不定常流动问题，即给出某一时刻流场的中各点的B——理想流体没有粘性，流体质点的速度与物面只能相切，即流体质点速——指边界表面上的流体压力条件。根据作用于反作用定律，即流场边界3.理想不可压缩流体在定常流动集中力作用条件下沿流线方程2Vgzp2 )V2V2 ) V2V2

p2 1

z1)

p1V2

C'04、方程应用0A1V1

1

2

u

vuv

u

v

对于不可压缩流体的平面势流，流函数满足方程，流函数也是调和函

AB

dy

BABAu

v流场无旋则环量等于

y

x

y粘性流体两种流动状态：层流紊流速度辨别：Vc

V

层 不稳定过渡紊c在工程上一般取圆管的下临界雷诺数Rec2320c沿程阻力——流体沿流动路程所受到的阻碍称为沿程阻力，这种阻力来源于沿流程个流体微团或流体层之间以及流体与固体壁之间的摩擦力。由沿程阻力所引起的能由于粘性摩擦在均直管内充分发展流动中产生的水利损失管道段中流动当流动的雷诺数低于临界值时，整 段为层流。D

0.061）区：未受流体粘性影响的速度均匀分布区2）边界层区域：区外至管壁的环状边界层区域7）按粘性底层的厚度和管壁绝对粗糙度的大小，管道可 粘性层流底层

yu*紊流过渡区:5

yu*紊流区

yu*

2

2

动能修正系数主要针对于某一截面。由于界面上速度分布不均造成的。对应：急变流总流方程z1g

2

z2

2

h流动速度变化静压头变 1399%时的薄层称为边界层。紊流边界层厚度较层流边界层厚度增长速度更快。转捩点的位置的主要影响因素是边界层的流动雷(1)边界层流动中，流体与固体壁面的相对速度为零，流体间发生相对运动时流体间存