流体力学 第一章 概述

流体力学系列预习、学习、复习导图，希望能够在复杂的学习过程中，带来一定的指导。

流体力学 第一章 概述

• 连续介质假设
  • 流体区域是由流体质点组成的占满空间而没有间隙的连续体
  • 其物理特性和运动要素在空间中是连续分布的
• 流体质点概念
  • 宏观：体积无限小
  • 微观：有足够的分子使得其分子行为的统计平均值是稳定的
  • 密度
• 流体
  • 物理特性
    • 易于流动
    • 粘滞性
      • 限制剪切变形的速率
        • 剪切力不论大小只要作用足够长的时间就可以产生任意大小的变形
      • 只在运动状态下具有抵抗剪切变形的性质
      • 剪切变形时，在流体内出现成对的切应力，称为内摩擦力，抵抗流体进行相对运动
        • 切应力与剪切角变形速率
        • tao是切应力
        • μ是动力粘性系数
        • 运动粘性系数
          • • 注意空气的运动粘性系数要大于水的运动粘性系数
        • 空气的粘性系数随温度升高而增大，而水的粘性系数随温度生高而减小
    • 承压不承拉
    • 不承受集中力、承受分布力
    • 被看成是连续介质
  • 分类
    • 非牛顿流体
      • 不满足牛顿内摩擦定理
        • 物理机理
          • 分子间的吸引力
          • 分子运动引起的流体层之间的动量交换
    • 牛顿流体
• 理想流体假设
  • 理想流体的假设是忽略粘性影响的假设，反应粘性作用不大的实际流动
    • 忽略粘性影响实际上就是忽略切应力
• 流体的物理性质
  • 理想流体假设
    • 理想流体的假设是忽略粘性影响的假设，反应粘性作用不大的实际流动
      • 忽略粘性影响实际上就是忽略切应力
  • 流体的压缩性
    • 流体能承受压力，在受外力压缩变形时，产生内力（弹性力）予以抵抗，并在撤除外力后恢复原形
      • 个人见解：这叫压缩性吗？我怎么感觉这就像是弹性一样，压缩的字面意思不是变形的容易程度吗？这不是变形后的恢复能力吗？
    • 压缩系数
      • 
        • k越小越容易压缩
        • 物理意义：相对压缩值与压强增量之比值
    • 体积弹性系数
      • 
        • K越大，越不容易压缩
          • 液体的K随温度和压强而变（随温度变化不明显）
            • 其K一般都很大，除非压强产生剧烈变化，一般不考虑压缩性，做不可压缩流体假设
            • 水下爆炸、水击问题必须考虑压缩性
  • 表面张力与毛细现象
    • 表面张力是液体表面在分子引力的作用下而沿着表面方向产生的拉力，用单位自由表面长度上受的横向拉力表示。
  • 汽化压强
• 作用在流体上的力
  • 质量力
    • 质量力均匀地分布在流体质量（体积上），是一种远程力
    • 我们定义的质量力的质量密度F，是指单位质量流体所承受的质量力，是加速度的单位
  • 表面（应）力
    • 分布在流体面上，是一种接触力
    • 单位面积上的流体所承受的表面力为应力
      • Pn是矢量，可向作用面的法向或切向投影，分解成法应力和切应力
  • 应力