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文档简介

《流体力学高起本用》课件概述本课件旨在帮助学生理解流体力学的基本概念和应用，为后续学习打下坚实基础。课程目标掌握流体的基本性质和运动规律了解流体力学的基本定律和方程学习流体力学在工程领域的应用课程安排1流体的基本性质2流体静力学3流体动力学4流体机械5流体力学应用流体的基本性质密度单位体积的质量粘度流体抵抗剪切变形的能力表面张力液体表面分子间吸引力导致的表面现象压缩性流体体积随压力变化的性质压力和压强1压力2压强单位面积上的压力3静压流体静止时产生的压强4动压流体运动时产生的压强压强测量压力计测量流体压力的仪器压强计利用液体柱高度差测量压强压强传感器将压强信号转换为电信号流体静力学基本定律1帕斯卡定律密闭容器中的静止流体，压强向各个方向传递2阿基米德定律浸在流体中的物体受到的浮力等于它所排开流体的重力3流体静压强公式压强随深度线性增加浮力和浮力定律1浮力流体对浸在其中的物体产生的向上力2浮力定律浸在流体中的物体受到的浮力等于它所排开流体的重力3应用船舶设计、气球升空流体运动的基本特征层流流体质点沿直线流动，层间无混合湍流流体质点运动杂乱无章，层间相互混合流体连续性方程描述流体流动中质量守恒定律流体通过截面积的流量等于流体速度乘以截面积伯努利方程能量守恒动能流体运动的能量势能流体位置的能量压强能流体压力的能量伯努利方程的应用流体动量原理1动量定理2流体动量流体运动的惯性力3外力作用在流体上的力4动量变化流体动量随时间的变化机械功和能量方程1机械功力与位移的乘积2能量方程描述流体运动过程中能量守恒管道流动阻力分析摩擦阻力流体与管道壁面之间的摩擦力局部阻力流体通过管道局部变化产生的阻力管道流动损失计算达西-魏斯巴赫公式谢齐公式局部阻力系数管网设计和流量分配1管网设计满足流量需求和压强要求2流量分配根据用户需求分配流量3管网优化提高供水效率，降低能耗泵的工作原理和特性离心泵利用旋转叶轮将流体加速，提高压强轴流泵利用螺旋桨叶轮将流体加速，提高压强风机和压缩机分类及特性1离心式利用离心力将空气加速2轴流式利用螺旋桨叶轮将空气加速3压缩机提高气体压强旋转流体机械的特性曲线流量-扬程曲线流量-效率曲线流量-功率曲线水轮机工作原理和特性叶轮将水流的能量转换为机械能发电机将机械能转换为电能风力发电机工作原理和特性风力发电机利用风能驱动叶片旋转叶片旋转带动发电机发电实验测量方法压强测量速度测量流量测量量纲分析及相似理论1量纲分析2无量纲数描述流体流动特征的无量纲参数3相似理论利用无量纲数建立不同尺度流动之间的关系油膜润滑基本理论1粘性流体利用流体粘性产生润滑油膜2雷诺数判断油膜润滑状态3油膜厚度影响润滑效果微通道流动基本理论表面力微尺度下表面力占主导地位流动阻力微通道流动阻力较大混合效率微通道流动混合效率高生物流体力学基本理论血液循环心脏泵血，血液在血管中流动动物运动动物利用流体力学原理进行运动航空航天流体力学基本理论空气动力学飞行器设计推进系统环境流体力学基本理论大气流动

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