流体力学思维导图

流体力学思维导图，概况了流体的主要性质、流体静力学基本方程及应用、流体动力学基本方程及应用、流体流动现象、流体流动相似原理及量纲分析、流动参量的测量知识。

第二章流体特性及力学基础

• 2.1流体的主要性质
  • 密度，比体积（v=1/ρ），重度（γ=ρg），
  • 理想气体状态方程：p/ρ=RT R-气体常数R=Rm/M,Rm=8314j/（kmol*K）
  • 黏度，μ 单位Pa*s 牛顿内摩擦定律┏=μ（du/dy）┏切应力Pa由上式可知，速度梯度最大之处剪应力亦最大，速度梯度为零之处剪应力亦为零。黏度总是与速度梯度相联系，只有在运动时才显现出来。
  • 质量力 f=F/m 表面力P（法向应力），┏ （切向应力）
  • 流体力学模型：连续介质模型，理想流体模型，不可压缩流体模型
  • 凡剪切力与速度梯度的关系服从牛顿黏性定律的流体称为牛顿型流体，包括所有的体和大部分低相对分子质量（非聚合的）液体或溶液；反之则属于非牛顿型流体
• 2.2流体静力学基本方程及应用
  • 表压 P=P'-Pa P'>Pa 真空度Pv=IP'-PaI P'<Pa
  • 单位换算1atm=1.033kgf/cm²=760mmHg=10.33mH₂O=1.0133*10⁵Pa=1.0133bar
  • 流体静力学基本方程 p/ρ+gz=常数 适用于连续，均质且不可压缩的流体
  • 由上式可见，某一平面上压力有任何变化，必将引起流体内部各点发生同样大小的变化，即压力可传递，这就是帕斯卡定理。
  • ▲z=▲p/ρg
  • P=P₀+ρgh
  • 测量压差、压力（U型管压差计、倒U型管压差计） P₁-P₂=(ρ₀-ρ)gR
• 2.3流体动力学基本方程及应用
  • 伯努利方程式实际流体机械能衡算式
  • 稳态流动中单位时间流过某点的质量流量是一个常数，对于液体来说体积流量也是一个常数。
  • 连续稳定的不可压缩流体流动中，u₁/u₂=（d₂/d₁)²
  • 稳态流动中物理量只与空间位置有关，与时间无关
  • 稳态流动中物理量只与空间位置有关，与时间无关
  • 流量：单位时间内流过管道任一截面流体的数量常用的表示方法 有两种:体积流量和质量流量。
  • 流速：单位时间内流体在流动方向上流过的距离
• 2.4流体流动现象
  • 流体流动类型与雷诺数Re=dup/μ
  • 流体在圆管内的速度分布
• 2.5流体流动相似原理及量纲分析
  • 力学相似理论 几何相似 运动相似 动力相似
  • 压力相似准则（欧拉）Eu=▲p/ρu2
  • 重力相似理论（弗劳德） Fr=u2/gL
  • 黏性力相似理论（雷诺） Re=uL/v
  • 弹性力相似理论（马赫）Man=Mam
  • 量纲（又称因次）是物理量（测量）单位的类别。例如，长度可以用米、厘米、毫米等不同的单位量度，但是，这些单位均属同一类，即长度类。因此，量度长度单位都具有同一量纲，以L表示
• 2.6流动参量的测量
  • 孔板流量计
  • 文丘里流量计
  • 转子流量计
  • 测速管
  • 流体速度场的测量装备
  • 流体速度场的显示装备
  • 流体流量的测量装备