流体力学之流体概述 Ch1

你知道流体力学概述有些什么内容吗？这张思维导图罗列了流体定义、流体的物理特性和作用在流体上的力三个方面，针对每个内容也整理相对应的总结，赶紧结合这张思维导图来学习吧。

流体力学—概述

• 流体定义
  • 微小剪切力、持续变形
• 流体的物理特性
  • 研究方法—流体连续介质模型
    • 流体的基本单位是流体质点，即微团
      • 流体的特征参数＞＞分子的自由程
  • 流体密度
    • 工程上，常用均质流体即 ρ=m/V
  • 相对密度、比体积
  • 压缩性（压强-体积变化率）
    • 压缩性系数k,k=-(ⅆV/V)/ⅆp
      • k越大，越容易压缩，反之越难压缩
    • 体积弹性模量K,K=1/k
      • 工程中常取水的K=2.0GP
  • 膨胀性（温度-体积体积变化率）
    • 温度膨胀系数，aV=(ⅆV∕V)/ⅆT
    • 完全气体状态方程（理想气体状态方程演化）
  • 流体的黏性（材质的内摩擦性质）
    • 切应力τ=F/A=u ⅆv/ⅆy
      • μ（Pa·s）动力粘度
      • ⅆv/ⅆy 运动梯度（=角变形速度）
      • μ/ρ(㎡/s) 运动粘度
    • 产生原因
      • 分子间的内聚力 ——温度↑，液体黏度↓
      • 分子间运动所产生的的动量交换——温度↑，气体黏度↑
    • 根据黏性流体分类
      • 理想流体——没有黏性
      • 牛顿流体、非牛顿流体
        • τ与ⅆv/ⅆy成正比不一定是牛顿流体，如理想塑性体-牙膏
  • 表面性质
    • 内聚力
      • a.分子之间的相互引力 b.使液体自由表面有呈现球形的趋势
      • 表面张力 温度↑，表面张力↓
      • 毛细现象
        • 浸润
          • 液体对固体壁面的附着力＞内聚力 液体伸展，液面↑，上凹
        • 不浸润
          • 液体对固体壁面的附着力＜内聚力 液体收缩，液面↓，上凸
• 作用在流体上的力
  • 表面力（压力）
    • 区别于表面张力（拉力）
  • 质量力
    • 水杯的单位质量力：a.静止时，-g b.自由落体，0 （惯性力=-mg ，方向↑ 重力=mg,方向↓）
    • 重力
    • 惯性力 =-ma 与加速度a的方向相反