导图社区 《流体力学》
《流体力学》课程笔记,期末复习总结。流体力学,是力学的一门分支,是研究流体现象以及相关力学行为的科学。流体力学可以按照研究对象的运动方式分为流体静力学和流体动力学,前者研究处于静止状态的流体,后者研究力对于流体运动的影响。流体力学按照应用范围,分为水力学及空气动力学等等。
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流体力学
第 1 章 绪论 复习归纳
1.流体:液体和气体
2.流动性是区别流体和固体的力学特征
3.连续介质假设:流体运动的物理量都可视为空间坐标和时间变量的连续函数,这样就能用数学分析方法来研究流体运动。
4.作用在流体上的力:表面力和质量力
5.黏性:流体的内摩擦特性
6.牛顿内摩擦定律:流体的内摩擦力(剪应力)T 与速度梯度(du/dy)成比例,与六层的接触面积 A 成比例,与流体的性质有关,与接触面上的压力无关。 T=uA*(du/dy) t=u*(du/dy)
7.理想流体:无黏性( u=0)、不可压缩(密度=常数)的流体
第 2 章 流体静力学
一、静止流体中的应力
1.静止状态下,流体只存在压应力-压强
2.应力的方向沿作用面的内法线方向
3.静压强的大小与作用面方位无关
二、静压强的分布规律
1.表达式:
(1)静压强的大小与液体的体积无直接关系。
(2)平衡状态下,液体内任意点压强的变化,等值的传递到其他各点。
(3)两点的压强差,等于两点间单位面积垂直液柱的重量。
2.区别四大的关系
大气压强:完全暴露在空气中的压强
真空值:当相对压强是负数时,其绝对值就是真空值
绝对压强:以完全真空为基准线,不可能是负数
相对压强:以大气压强为基准线,可能是正数也可能是负数
3.另一种表达式:
掌握其物理意义和几何意义:
位能+压能=总势能
位置水头+压强水头=测压管水头
4.要求会画压强分布图,注意:
(1)箭头是垂直于作用面并指向作用面,用均匀相间的箭头
(2)在特殊点处写压强大小
第 3章 流体运动学
1.流体运动的描述:
拉格朗日法:把流体的运动看成是无数个质点运动的总和,以个别质点作为观察对象加以描述,将各个质点的运动汇总起来就得到整个流动。
欧拉法:以流动的空间作为观察对象,观察不同时刻各空间点上质点的运动参数,将各时刻的情况汇总起来就得到整个流动。
2.一些描述流体的基本概念
(1)恒定流 非恒定流
恒定流:任何空间点上运动要素都不随时间而改变,称为恒定流
非恒定流:任何空间点上有任何一个运动要素随时间而改变,称为非恒定流
(2)迹线 流线
迹线:液体质点走过的轨迹线
流线:某一瞬时在流场中绘出的一条曲线
(3)均匀流 非均匀流
均匀流:当水流的流线为相互平行的直线时,该水流称为均匀流
非均匀流:反之,为非均匀流
第 4章 流体动力学基础
无特殊说明
熟练运用连续方程、伯努利方程和动量方程解决问题
第7章 流体阻力和水头损失
一、水头损失的分类
1.水头损失的原因:流体具有黏性
2.损失分类
沿程水头损失 h f
局部水头损失 h j
二、黏性流体的两种流态
三、沿程水头损失
1.圆管过流断面切应力和流速的分布特点
2.沿程水头损失计算公式
圆管:
明渠:
求解沿程阻力系数λ
(1)层流
(2)紊流
3.局部水头损失计算
公式
(1)突然扩大管
(2)突然缩小管
第8章 流体阻力和水头损失
一、孔口出流得力量 Q Q
自由出流、淹没出流
比较:
(1)共同点
(2)不同点
二、管嘴出流
(1)共同点:
(2)不同点:
管嘴过流能力是孔口的 1.32 倍,原因是管嘴收缩断面处有真空的作用。
三、短管、长管的水力计算
短管:沿程水头损失和局部水头损失都不可忽略的管道,如水泵吸水管、虹吸管
长管:以沿程水头损失为主,局部水头损失可忽略不计的管道,如城市给水管道
计算时仍然列伯努利方程和水头损失公式结合进行计算。