工程流体力学第章绪论讲义

水力学

（工程流体力学）技术基础课系统地掌握流体运动的基本概念、基本理论、基本计算方法和水力实验的基本操作技能，具备一定的分析问题和解决问题的能力，为学习专业课程，从事专业工作和进行科学研究打下一定的基础。

第1章绪论第2章流体静力学第3章流体运动学及动力学基础第4章

阻力阻力与水头损失第5章

孔口、管嘴出流和有压管流第6章

明渠恒定流动第7章

堰流和闸孔出流第8章

渗流第9章

模型试验基础※第10章

一元气体动力学基础主要内容第1章绪论学习重点§1-1概述§1-2流体的连续介质模型§1-3流体的主要物理性质§1-4作用在流体上的力

返回流体及其基本特性。连续介质和理想流体的概念。流体的主要物理性质。作用在流体上的两种力。返回

学习重点§1-1概述一、课程属性力学的一个分支技术基础课二、课程的研究对象及任务研究流体处于平衡状态和流动状态时的运动规律及其在工程技术领域中的应用。将流体流动作为宏观机械运动进行研究，而不是研究流体的微观分子运动。

研究任务水利—引水、防洪；机械—液压传动、润滑；石油—采油、输油；化工—分离、成型、输送；土木—基坑排水、材料输送；环境—水污染治理；农业—灌溉；交通—桥涵、港口；海洋—海流、潮汐、海浪；医疗—微循环、血液流变；军事—导弹、投弹、鱼雷；体育—游泳、赛艇；市政—水源取水、水厂净化、管网输水、废水收集、管渠输送、泵站提升以及污水厂处理等。三、书流体短的特爸性流体：在勿任何脆微小艰剪切短力的阅持续蒙作用椒下能室够连稳续顶不断花变形集的物稻质。液体与气牺体的俊异同咐点四、邪本课想程的猪研究姜内容研究仁流体友平衡金、宏挎观机图械运鹅动规变律及通其在坊工程恶中应翻用的改科学手，是县力学塔的一宿个分娃支学等科。包括攻：基本旬原理基本叫原理仔的应羊用实验封研究理论咏分析数值挑模拟三种寨方法泼互相万结合微，为纵发展宵流体逼力学挽理论怕，解提决复奥杂的蚁工程描技术蹄问题胸奠定烫了基袄础。对于传一些息重要疑的工厦程流主体力宪学问断题的镜研究责，通矮常采芽用理洲论分隔析、慈数值覆模拟戴和实慈验研谊究相属结合皆的途每径。本书扫主要域介绍里理论异分析列和实乘验研株究方高法。五、格流体代力学拾的研份究方废法§1漠-2流体病的连确续介阀质模能型推导赢流体欠力学贼基本随方程拐的两禽条途候径1.统计怨方法乘：把流券体看抽作由艘运动溜的分昏子组纠成，妈认为谱宏观言现象栗起源响于分忍子运典动，堂运用置力学秒定律咳和概肥率论挥预测手流体泄的宏组观性烦质。2.连续信介质镇方法丑：把流怜体看滥作连夫续介芽质，吸而忽征略分蚕子的辉存在姐，假倡设场跃变量招（速末度、援密度脂、压季强等惊）在烧连续碍介质液的每猛一点恒都有鉴唯一舞确定魂的值妈。连裤续介册质遵饮守质嘉量、思动量斤和能茶量守树恒定罪律。石从而破推导灵出场矮变量烈的微宁分方唉程组讨。17恋53叹年欧夏拉提摸出连续东介质逃模型：流体散是充毁满运饺动空冶间的炮连续装体，坝即流亿体是仇由无窜数质艺点组勺成、柱而质答点之槐间毫漆无空雄隙的铺连续宅体。质点赚：含有响大量相分子招的，躬与一淹切流颈动空脑间相弃比体写积可苗忽略匠不计蓄的具叙有一愧定质红量的进液体酒微团偿。§1谷-3流体捞的主渗要物重理性傻质一、凶密度暗：流体种在空贷间某师点质址量的退密集笑程度质量膝密度世：ρ=M凯/飞V;SI单位辉：Kg筒/m3重度，γ=逗G叼/轰V,SI单位兽：N/露m3γ=ρg工程沈上，顽取g=9.熔8m/犁s2，清水吨密度ρ=10恳00kg隐/m3γ=98豪00N/夫m3常温奔下水执银的而密度ρ汞=1般36浩00告kg凯/m3。相对向密度淹：液体嗓的重颜量与似同体堡积的拖4℃盲、一彩标准语大气嗓压下灭的水唤的重熔量之费比。γ相=抖γ/迫γ水=遮ρ/殿ρ水一般许：水纹的重应度：丝式9.醒8×绘103N/码m3,水的港密度邀：1脉00京0k斤g/绍m3一、勉密度二、鲜粘性（一心）粘携性的怒概念粘滞膊性：由于撇流体辟的相经对运猾动产耐生内蝴摩擦谱力而晋抵抗弱其相驰对运胡动的厘性质（二弟）牛翠顿内烤摩擦致定律科学届实验喉证明劈燕：牛顿令内摩垂擦定且律：μ：动力涨粘滞客系数段，随期流体榜种类可不同磁而异树的比避例系涝数。狼国际五单位概：什牛河顿•秒／香米2适用亚范围迅：牛也顿流你体流速烦梯度。剪切寻变形益速度。运动惹粘滞低系数，国际专单位碰：米2／秒弃。EX志IT二、少粘性

水和空气的粘滞系数随温度变化曲线图水和空气的运动粘滞系数随温度的变化曲线可见：对于水（液体）随温度上升而减少，对于空气其随温度上升增大。（四蚀）理映想流笼体模职型理想顷流体淹：忽餐略粘押滞性实际列流体伙：存意在粘猾滞性牛顿匹流体询满足咱牛顿燥粘性头定律专（仆常数份）非牛的顿流等体切闹应力壁不仅邀与切刺变率羞成非帆线性迷关系角，挑而且览还可颗能与止时间至有关携。（五）牛哄顿流辫体和浇非牛废顿流尼体三.压缩判性与浊膨胀腿性压缩军性：流体屑受压须后，傅分子鞠间距众减小推，体店积缩屡小，叹密度谱增大白，除青去外倍力作尾用后陕能恢熄复原扛状的织性质火。膨胀赔性：流体与受热藏后，犁分子扭间距卵增大丑，体咳积膨挪胀，蹦密度悠减小抵，当咐温度盈下降木后能挠恢复牛原状全的性准质。（一旬）液群体的诵压缩购性体积煮压缩族系数弹性衡模量对于映大多袭数液议体，隔随压侧强的矩增加泊稍为余减小捧。三.压缩爪性与拆膨胀娃性（一关）液姻体的春压缩洽性K越大悄，愈绒不易险压缩在常惑温下哗，温肯度每具升高干1℃维，水占的体西积相怕对增草量仅艺为万堵分之亮一点箭五；妙温度锣较高涉时，复如9叮0～意10暗0℃澡，也笔只增意加万分详之七减。对于右大多拆数液林体，筛随压络强的福增加屠稍为盖减小武。（二周）液馅体的垂膨胀缸性体积箱膨胀何系数αV=αV越大桃，液晕体越继易膨任胀。三.压缩亭性与瓦膨胀泛性（三杠）气值体的负压缩睁性与芝膨胀蜜性与温颜度和毙压强窝有关竭。常静用气侨体密飞度、笔压强跳和温曾度之痕间的霉关系返，符暮合完盲全气用体状傻态方深程，载即工程阀上，守不同拐压强绢和温野度下碑气体盛的密披度按夸下式膜计算ρ0为标氧准状农态(0℃锄,1军01零32稍5P架a)下气烘体的龄密度始。三.压缩米性与服膨胀械性（四伤）不鹊可压铸缩流尽体模疤型不可闪压缩级流体：忽酷略压冻缩性央，密个度等跟于常尘数的稿流体润。四.表面脖张力随特性（一贵）液拜体的臣表面录张力用表或面张冬力系指数σ出来度机量不同铃的液执体在跨不同遵温度讨下具害有不斩同表钉面张笨力值纸;随哲温度乘上升傲而下浸降液体再的表画面张茶力较落小，贱一般腐对液护体的古宏观街运动勇不起隆作用础,可团忽略车不计烦。某些语情况课下要樱考虑策。(二)毛细笨管现荒象液体千在细奇管中速能上练升或奋下降钳的现畜象四.表面护张力粮特性空化匠（气移穴）空化懒（气滩穴）：由链于压闪强降武低而捕产生金气泡沸的现凯象。驼是液范体的剧相变桨现象完。空蚀像（气缝蚀）洒：大量挪气泡根连续谎溃灭慕的后指果；§1沙-4作用搞在流乱体上释的力根据惕作用仰方式纠，可笨分为壳两类闲：一、芽质量弱力（显体积奥力）重力摊、直劈燕线运录动惯扯性力略、离嚼心惯腥性力dFm=dm·am=dm(Xi+Yj+Zk)单位棕质量田力f，单位转为m施