导图社区 流体力学基础思维导图
这是一篇关于流体力学基础思维导图,总结了 流体力学的基本方程、 管流和边界层概述、相似理论和量纲分析等内容。
一篇关于工程流体力学(侯国祥)知识总结思维导图,包含流体力学的基本方程、管流和边界层概述等。
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第二章土的物理性质及工程分类
人工智能的运用与历史发展
电池拆解
流体力学
流体的物理性质及流体静力学
流体的物理性质
流体与连续介质假设
流体性质
密度和重度
密度与温度和压强有关
粘性
动力粘度
牛顿内摩擦定律(通常为非线性)
随温度变化
气体
液体
运动粘度
压缩与膨胀
压缩性
等温压缩率/体积压缩系数
2种表达
体积模量
膨胀性
体积膨胀系数
液体性质
气化与空化
气化与凝结
液体与蒸气
动态平衡
饱和蒸气压/气化压力
空化
液体吸收和溶解空气
液体压力低于大气压力,压力低于气化压力
危害⚠️
管道气泡上游形成气塞,流动困难
气泡流入高压区,造成高压强,爆鸣声
表面张力与毛细现象
表面张力
分子内聚力
温度越高,表面张力越小
压强公式
毛细现象
固液作用力大于内聚力,凹
固液作用力小于内聚力,凸
公式
流体分类
理想流体与粘性流体
牛顿流体与非牛顿流体
可压缩流体和不可压缩流体
定常流动与非定常流动
均匀流与非均匀流
一元流,二元流,三元流
图像
粘度计
旋转式粘度计
流体静力学
受力分析
质量力
重力
惯性力
电磁力
表面力
法向力
压力
切向力
粘性摩擦力
静压特性与静力学微分方程
静压特性
静止流体中任意一点大小与作用面的方位无关
流体静压强垂直于作用面,方向指向该作用面的内法线方向
静力学微分方程
一般形式
矢量形式
标量形式
全微分形式
不可压缩流体只有在有势力的作用下才能保持平衡
等压面方程
绝对静止
质量力只有重力的均质连续不可压缩的静止流体
基本方程式
位置高度/位置水头
压强势能/压强水头
测压管水头
静压强分布规律
结论
帕斯卡原理
水平面
压差
作用于壁面上的力
作用力
静距
作用点(压力中心)
合力距
平行移轴公式
作用在曲面上的力
垂直分量
压力体的重力
压力体计算
水平分量
垂直投影面的压力
总压力及角度
相对静止
匀变速直线运动
液面方程
压强分布
匀角速度旋转
测压计
U型管测压计
U型管压差计
倾斜式微压计
流体力学的基本方程
流体描述的两种方法
质点跟踪法(拉格朗日法)
拉格朗日变量(a,b,c)
时间t
场方法(欧拉法)
全导数
当地加速度
迁移加速度
流场的基本概念
迹线
迹线方程
流线
流线方程
性质
流线不相交(除驻点和奇点),是光滑的曲线
流线充满刘场
定常流动,流线形状位置不随时间改变
定常流动,流线和迹线重合
流面
流管
元流
总流
过流断面
流量
连续性方程
连续性微分方程
可压缩流体
不可压缩流体
适用于理想流体和实际流体
连续性积分方程
运动微分方程
理想流体的运动微分方程Euler方程
粘性不可压缩流体的运动微分方程N-S方程
伯努利方程
理想流体沿流线的伯努利方程
速度水头,压力水头,位置水头,测压管水头,总水头,总压
条件
理想流体,定常流动,质量力有势,不可压缩流体,沿一条流线
物理意义
机械能守恒定律在流体力学的表现
⚠️注意
理想流体总流的伯努利方程
实际流体总流的伯努利方程
理想流体相对运动的伯努利方程
伯努利方程的应用
皮托计
文丘里流量计
动量积分方程和动量矩积分方程及其应用
动量积分方程
动量矩积分方程
应用
管流和边界层概述
粘性流体运动的两种流态
雷诺数
临界雷诺数
上临界雷诺数
下临界雷诺数
特征尺寸
水力半径
当量半径
管流水头损失
沿程水头损失
达西公式
沿程阻力系数
与雷诺数和管的粗糙度有关
沿程压强损失
局部水头损失
局部阻力系数
局部压强损失
总能量损失
圆管中的层流运动
速度分布
切应力分布
流量计算
沿程能量损失
圆管中的湍流运动
脉动现象
时均化
速度结构
粘性底层区
湍流核心区
过渡区
水力光滑管和水力粗糙度
湍流的切应力分布
断面速度分布
局部阻力系数的确定
管流水力计算
管路中的水击现象
子主题
边界层概述
相似理论和量纲分析
相似原理
力学相似
几何相似..
运动相似
动力相似
相似准则
压力,粘性力,重力,局部惯性力,迁移惯性力
相似准则数
粘性力
弗劳德数
斯特劳哈尔数
非定常流动
欧拉数
量纲分析
单位与量纲
基本量纲
导出量纲..:
常用量纲
量纲分析法
指数法
大派法