流体力学多媒体课件二

流体动力学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流体的运动微分方程1.理想流体运动微分方程（1）平衡微分方程（2）运动微分方程欧拉运动微分方程分量式常与连续性微分方程联立（1）（2）（3）2.粘睛性买流惰体殊运堆动葡微炒分类方段程等（贿粘膊性倦作戴用→切脆应淡力盆）——纳厌维-斯从托兽克笛斯腥方泊程劣（N-S方尿程怎）分期量耕式元流杠的伯慢努利廊方程1绣.理滨想烫流鄙体吹元遍流堆的刃伯梯努浇利景方唱程（1）推责导方相法一只有托重力不可烦压缩请恒定羡流将（1）、（2）、（3）各式魂分别衬乘以dx、d砍y、dz，并相佣加积分（3）物旋理意茄义——单位尿重量桶流体擦的总茧势能触（m）——单位惹重量他流体泳的动怀能（m）——位置富水头+压含强级水提头——速赛度关水手头单位杀重量跟流体孟的机色械能邻守恒沉（总挂水头吧不变饰）2.粘性编流体烘元流惯的伯境努利饱方程——能怒量侵守伙恒3.方程施适用巧范围恒定寇流、咐不可愈压缩典、质缸量力韵是重滋力的梳元流4姥.应拳用辆：持皮啊托棵管啊测铜流摄速水振（ρ）-水枯银拉（ρ芬’）h12c——流洁速衣系妨数例（1~双1.哀04）气（ρ）-液（ρ’）过五流笼断侍面说的遭压歌强俊分教布为推杨导总园流的唐伯努牛利方阀程作导准备均昆匀距流流接线通平蒸行非半均近匀框流渐剪变元流急变昆流流线帜近于锋平行过肢流先断拴面逮的醋选永取—尘—均副匀伍流兆、谱渐监变群流均党匀胖流急队变喷流渐漠变疑流1.过亦流浑断亮面集的怕压红强筹分端布—屿—服文从抹流芝体莲静理力田学疯规虫律p2p1lΔ烧AGθz2z1002庸.例3.急姑变搁流普压咬强吊的帮分饶布沿中惯赠性价力监方狡向矩，赴压渡强压增镰加搭、驳流倾速颗减粉小FI总流僚的伯办努利顺方程1共.总流梯的伯听努利羊方程元流淋的锅伯晕努佳利班方抓程推兼导品：两斑边像同益乘稀以ρ特g弟d火Q，积拉分（1）势防能积扮分（2）绪动珠能定积笛分—截—动能型修正贱系数层橡流α=夺2紊厅流α=仇1霉.偿0中5历~您1淘.书1查≈泡1（3）水首头损纷失积召分——总茄流相的段伯制努列利守方暮程总富流络的掏伯桂努铁利焦方兆程踪蝶与饲元旬流逝的恨伯左努筛利液方颜程练区料别（1）z1、z2—末—总作流竭过隆流斤断锯面农上芳同斗一夜流细线始上养的早两奔个计笋算绣点撤相眠对带于衡基茂准声面房诚的锦高衰程匠；（2）p1、p2—没—对落应z1、z2点的断压强到（同士为绝涛对压强肥或燃同讨为倾相胖对绸压标强谁）针；（3）v1、v2—恭—断息面株的滩平予均促流宰速2折.有能亏量输碌入（Hi）或掀输牙出柳（H0）的伯丈努利介方程3.有分桨流（既或汇届流）屑的伯确努利蛮方程1122334雀.水险头腊线总水引头线测压测管水戚头线水流灭轴线基准乌线例研用重直碌径d=赔1德0翼0介m魂m的窜水视管万从超水全箱遮引电水优，嫩水升管针水布面纯与爬管狠道床出畏口盯断炊面喇中蹲心吗高甚差H=4懂m，水位垦保持倒恒定昼，水渐头损车失hw=3班m水柱拥，试斥求水衬管流并量，晕并作跃出水殊头线解：性以0-段0为基晨准面究，列1-搜1、2-钩2断面孤的伯嫁努利帝方程作水渡头线H112200总水教头线测压侧管水协头线连续酱性方纤程能悔量日方嘱程皆（恭忽根略备损败失帅）例心文砖丘盲里呈流阻量触计仪器当常数Kμ——流笼量扎系铲数巾（0象.闲9胳6迈~庙0冤.谋9蛇8）注亏意狐：水（ρ）-水缎银规（ρ’）气（ρ）-液（ρ蹈’）关钩于谈气颤蚀醉：低压背区产第生汽该化，用高压量区气售泡破测灭空恭化，系它造恭成流培量减栏小，律机械作壁面崖造成赌疲劳慰破坏佳，这恰种有城害作活用称感气蚀根（空呢蚀）关于以计算湾气蚀暑的例猜子：大气篮压强97办.3污kP帆a，粗侵管怪径d=知1历5僚0烘m剥m，水温4相0圈℃，惧收徐缩艺管吩直既径番应质限跌制滚在玩什航么牵条鸭件亚下者，诊才筑能滩保述证衔不离出已现征空衔化削？攻（将不化考词虑技损殃失博）1更0清m解：遗水温40钟℃，茶汽蜓化丑压艳强开为7所.帖3拔8劈燕k由P心a大龄气泽压杀强汽敌化棉压泥强列1蕉-刚1、2剥-厅2断面滋的能机量方替程（必茄须厘用英绝胃对预压瞎强）列1-葵1、3鼻-瞒3断辉面谎的辞能伐量剖方铲程谅（可搬用境相掉对弯压撞强）11223310聚m连续竖性方焦程例：驰定性况作水两头线pp总肺水渠头穴线总水兵头线测悦压诱管未水长头捧线测般压患管边水歼头淘线p总水糊头线测叛压苦管波水候头依线p总水恼头线测压漏管水剃头线气近体昨的凭伯途努蝇利不方印程1完.气裤体存的受伯蓝努岔利棍方穗程（1）用渠绝对狼压强（m）常粱用谅压恋强编表礼示恢（P秧a）v1v2p1p2z1z200ρaρ1122（2）直用祝相求对尤压房诚强—患—用嗽相折对泳压掌强酒计刘算怪的匠气泳体缴伯润努伙利乱方恭程v1v2p1p2z1z200ρaρ1122—鸡—用军相游对许压游强积计白算败的斤气柜体拌伯固努甜利隔方缎程p——静压ρv2/绕2侧—象—动紫压(ρa-ρ)g(z2-z1)眼—事—位压注妖意博：z2-z1——下狡游酷断帽面捉高翼度越减堆上鄙游讨断坡面硬高犬度期（±）李；ρa-ρ——外界乞大气摔密度久减管罚内气艳体密养度（±）破；z2=z1或ρa=ρ——位羞压侮为辰零2.压味力收线总压傻线势灰压坦线位摇压漠线零压唉线动压静压位压静压+动压=全朵压静压+动感压+位妄压=总饭压3差.例：挨气体碰由压恨强为12恢mm梳H2O的饱静围压肃箱A经过参直径滨为10每cm、长为10坡0m的品管爱子把流棵出夕大毕气旁中朴，粗高煤差逢为40弦m，沿串管熔子陕均征匀兴作罩用敬的哪压殖强签损蛾失蛮为pw=9ρv2/2，大气渗密度ρa=1液.2查kg箭/m3，（a）当管译内气吐体为饿与大刮气温港度相霉同的胞空气脆时；协（b）当管化内为ρ=取0繁.是8稿k窃g经/怖m3燃公气防时滔，印分驾别梁求庸管运中津流扛量撒，蹲作伙出凤压职力励线归，哪标桨出滥管献中迁点B的压遣强AB10岂0m4晴0驶mC解：（a）管内员为空肤气时晓，取A、C断材面尺列连能批量骄方俘程作压控力线11柜7.鲜6B总压桑线势压皮线pAAB10扯0m40洋mC（b）管强内汁为驾燃求气犬时巾，鞭取A、C断阻面侍列昌能角量乒方庄程即作压晓力线2紫7必6B总辜压锤线势压良线1涨5圣8位压针线p例秃：委空姑气崖由长炉肤口a流辩入票，泰通迁过象燃偶烧碰，伴经b、c、d后流傻出烟席囱，灾空气ρa=1烈.2科kg逆/m3，烟气ρ=0坟.6岁kg泽/m3，损失仅压强pw=迁2睬9ρ毫v2/2，求光出矿口逗流构速始，崭作友出上压荒力普线撇，犁并堵标池出c处的炎各种迹压强解：取a、b断浙面鸽列羊能揪量编方匙程abcd0唉m5狡m50遇m作耕压怠力龄线c点在：总压势压静压全压pcc2pcc1pc3c1pc3c2↑↑↓↓29宫4c3c2c1c总压秒线势罢压慌线位压量线零压庄线abd动斜量眯方伤程解决倾流体满与固岛体壁惩面的模相互厚作用皇力1摄.动量碍方程控术制励体雹内碑流凤体显经d断t时禽间慈，破由Ⅰ喷-碎Ⅱ运胁动窗到Ⅰ屡’字-冈Ⅱ蹲’，元森流经d踪蝶t时码间熄，尿由1疯-察2运动允到1膨’步-低2立’元流霞动量揉方程种：ⅡⅠⅠⅠ’Ⅰ更’ⅡⅡ’Ⅱ’11’22’总流兵动量蜡方程禁：——动量旁修正财系数层流β=1粗.3丛3，紊热流β=泉1躲.权0百5坑-桥1燃.盖0紧2导~伴1不可阁压缩荒流体别：分还量扭式步：适用凡范围忆：恒歉定流警、不率可压久缩流钱体2.例：歪一水调平放漆置的城弯管淹，管饭内流膏体密拒度ρ，流轨量Q，进出边口管吐径为d1、d2，d1处压决强为p1，弯腐管晒旋次转即角θ，不违计给流沉动丝式损虹失川，晚求款弯挥管冠所瓜受撤流已体炼作冰用控力解：a烦.取1-屑1、2赢-真2断膜面榆间珠内扔的流贯体为控畅制体b氏.画败控讯制见体第的禾受丛力踪蝶图席：c.连续菌性方茧程：d雅.能量敬方程杨（z1=z2=菠0）靠：p1A1、p2A2、F→Fx，Fyv1A1=v2A2v1v2θp1p21122αFxFyFf.解唐出Fx、Fyg之.由牛担顿第路三定贪律，矿弯管竿受力F’与F大小相等图，方纵向相间反e洗.动量淹方程v1v2θp1p21122αFxFyF注拔意弦：1才.如怠考冈虑瓣水弟头斩损在失倍，只隆要在例能高量陕方雷程云中照考堵虑目；2编.动忙量淘方婚程鞠是丑矢格量伪式残，侦分鲁量鞭式曲中裕要提考猾虑父符厚号客的敌正攻负喉；3.牛盒顿具第蝇三碎定故律例：潜水从炮喷嘴含喷出经流入脑大气喊，已向知D、d、巩、v2，求螺货栓组溜受力解：（a）取1-澡1、2迷-栗2断惠面叔间端的水为剧控斜制庭体（b）受懒力估图p1A1，F注意咱：（1）p2=们0；（2）螺栓随是作评用在管壁点上，岛不是钞作用在至控阵制鞋体罢内由，摩千猪万不可缠画！dDv2v1p1F1122（d）能讨量薪方幻玉程（e）动锡量灾方岭程（f）解出F（g）由牛耕顿第货三定城律，滨螺栓咽组受当力F’与F大小刘相等奇、方米向相赚反（c）连太续辟性戚方允程dDv2v1p1F1122例赌：画来榜自品喷六嘴雹的薯射穗流选垂愧直怜射淹向碑挡肆板岛，鸽射扎流喷速铲度v0，流量Q，密度ρ，求挡批板受躲射流竿作用骨力解：a泡.控似制角体b久.受足力弟图表：F注台意对：p1=p2=待0c.动量舟方程竞（水仆平方赛向）足：d.牛顿生第三捏定律Q、刺v0F222211讨论蛋：1沸.如果迷射流箱在斜梦置光迷滑挡屠板，千求挡酱板受机力和Q1、Q2a.F⊥挡惜板b炕.列挡温板法色线方渡向的疏动量鬼方程盾：c顷.能量勾方程假：Q绣、篇v0Q2、伙v2Q1、猛v1Fθ牛顿巾第三鸦定律Q押、嘴v0d.连续付性方定程：e僵.列挡短板方商向的得动量冤方程毙：由c、d和e解出Q1、Q2Q1+Q2=QQ2、摘v2Q1、辅v1Fθ2臣.如果绿射流肯在水重平位蛙置的汗小车梢，小漏车以兔速度v运动驾，求娃小车象受力F及兼当景小绝车v为何锣值时敢，可妥由射胁流获宴得最迎大功饿率注废意彻：歪控捡制棉体施入餐流快速蒜度莲为相对炎速度vr=v0-v，流拣量狸为相对圣流量Qr=vrA=(v0-v)AV0AFvb.功率沾：c格.解（舍具）a后.动蹦量播方堡程等：牛认顿臂第认三百定亩律V0,规