流体力学知识点总结.docx

精品名师归纳总结流体力学学问点总结第一章 绪论1 液体和气体统称为流体,流体的基本特性是具有流淌性,只要剪应力存在流淌就连续进行,流体在静止时不能承担剪应力2 流体连续介质假设：把流体当做是由密集质点构成的,内部无间隙的连续体来讨论3 流体力学的讨论方法：理论、数值、试验4 作用于流体上面的力（1）表面力：通过直接接触,作用于所取流体表面的力pPATA作用于 A 上的平均压应力ΔP法 向 应 力ΔF四周流体作用的表面力作用于 A 上的平均剪应力τ ΔTΔA应力limA 0FA切向应力VA法向应力pAlimPATA为 A 点压应力,即A 点的压强A 0切向应力lim为 A 点的剪应力A0应力的单位是帕斯卡（ pa）, 1pa=1N/ ㎡,表面力具有传递性2）质量力：作用在所取流体体积内每个质点上的力,力的大小与流体的质量成比例 （常见的质量力：重力、惯性力、u非u惯v性力、离心力）v fFBm单位为m s25 流体的主要物理性质（1） 惯性：物体保持原有运动状态的性质质量越大,惯性越大,运动状态越难转变常见的密度（在一个标准大气压下）4℃时的水1000 kg / m：320℃时的空气1.2 kg / m 3（2） 粘性可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结牛顿内摩擦定律： 流体运动时,相邻流层间所产生的切应力与剪切变形的速率成正比。

即可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结T A du dydu dr以应力表示dy dtτ—粘性切应力,是单位面积上的内摩擦力由图可知du uyh dyzUu+duux可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结—d—y粘度速度h梯度,剪切应变率（剪切变形速度）可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结μ是比例系数, 称为动力黏度, 单位“ pa·s”动力黏度是流体黏性大小的度量, μ值越大,流体越粘,流淌性越差运动粘度 单位： m2/s 同加速度的单位说明：1） 气体的粘度不受压强影响,液体的粘度受压强影响也很小2） 液体 T↑μ↓ 气体 T↑μ↑ 无黏性流体无粘性流体,是指无粘性即μ =0 的液体无粘性液体实际上是不存在的,它只是一种对物性简化的力学模型3） 压缩性和膨胀性压缩性：流体受压,体积缩小,密度增大,除去外力后能复原原状的性质T 肯定, dp 增大, dv 减小膨胀性：流体受热,体积膨胀,密度减小,温度下降后能复原原状的性质P 肯定, dT 增大, dV 增大A 液体的压缩性和膨胀性液体的压缩性用压缩系数表示 压缩系数：在肯定的温度下,压强增加单位 P,液体体积的相对减小值。

dV /V 1 dVdP V dP由于液体受压体积减小, dP 与 dV 异号,加负号,以使к为正值其值愈大,愈简洁压缩к的单位是“ 1/Pa”平方米每牛）体积弹性模量 K 是压缩系数的倒数,用 K 表示,单位是“ Pa”K 1 V dP dPdV d液体的热膨胀系数：它表示在肯定的压强下,温度增加 1 度,体积的相对增加率可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结1 dV 1 dV单位为“ 1/K ”V 或“ 1/℃” dT dT在肯定压强下,体积的变化速度与温度成正比水的压缩系数和热膨胀系数都很小P 增大 水的压缩系数 K 减小 T 上升 水的膨胀系数增大B 气体的压缩性和膨胀性气体具有显著的可压缩性,一般情形下,常用气体（如空气、氮、氧、 CO2 等）的密度、压强和温度三者之间符合完全气体状态方程,即可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结抱负气体状态方程 P —— 气体的肯定压强（ Pa）ρ—P— 气体的密度（ Kg/cm3 ） T —— 气R体T的热力学温度（ K ） R —— 气体常数在标准状态下,M 为气体的分子量,空气的气体常数 R=287J/Kg ． K 。

R 8314 〔 J M/ Kg K 〕可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结适用范畴：当气体在很高的压强,很低温度下,或接近于液态时,其不再适用其次章 流体静力学1 静止流体具有的特性（ 1） 应力方向沿作用面的内发觉方向 2） 静压强的大小与作用面的方位无关流体平稳微分方程可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结欧拉 1 pX 0xY 1 p 0在静止流体中, 各点单位质量流体所受表面力和质量力相平稳欧拉方程全微分形式：可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结y dpZ 1 p 0z〔 Xdx Ydy Zdz〕可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结2 等压面：压强相等的空间点构成的面（平面或曲面） 等压面的性质：平稳流体等压面上任一点的质量力恒正交于等压面f ds 0可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结由等压面的这一性质, 便可依据质量力的方一直判定等压面的外形 质量力只有重力时, 因重力的方向铅垂向下, 可知等压面是水平面 如重力之外仍有其它质量力作用时, 等压面是与质量力的合力正交的非水平面。

可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结p a3 液体静力学基本方程h可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结z p C p pg 0g 〔 Hp0 z〕 p0 ghA可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结P0P P2 1Z1 Z2P—静止液体内部某点的压强 h—该点到液面的距离,称埋没深度 Z—该点在坐标平面以上的高度 P0—液体表面压强,对于液面通大气的开口容器,视为大气 压强并以 Pa 表示推论（ 1）静压强的大小与液体的体积无关（ 2〕两点的的压强差 等于两点之间单位面积垂直液柱的重量（ 3）平稳状态下, 液体内任意压强的变化, 等值的传递到其他各点可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结液体静力学方程三大意义⑴.位置水头 z：任一点在基准面以上的位置高度, 表示单位重量流体从某一基准面算起所具有的位置势能,简称p 比位能,或单位位能或位置水头。

可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结⑵ .压强水头：g 表示单位重量流体从压强为大气压算起所具有的压强势能,简称比压可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结能或单位压能或压强水头 p可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结⑶.测压管水头 （4 压强的度量z g ）：单位重量流体的比势能, 或单位势能或测压管水头可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结肯定压强： 以没有气体分子存在的完全真空为基准起算的压强, 以符号 pabs 表示大于 0） 相对压强：以当的大气压为基准起算的压强,以符号 p 表示 （可正可负可为 0）真空：当流体中某点的肯定压强小于大气压时, 就该点为真空,其相对压强必为负值真空值与相对压强大小相等,正负号相反（必小于 0）可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结相对压强和肯定压强的关系p pabs pa可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结肯定压强、相对压强、真空度之间的关系压强单位p〔 pabspa pabs pa 〕〔 pabspa 〕 P可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结压强单位 Pa N/m2 kPa kN/m2 mH2O mmHg at换算关系 98000 98 10 736 1说明：运算时无特别说明时液体均采纳相对压强运算,气体一般选用肯定压强。

5 测量压强的仪器（金属测压表和液柱式测压计） 1） 金属测压计测量的是相对压强 （弹簧式压力表、真空表）（2） 液柱式测压计是依据流体静力学基本原理、利用液柱高度来测量压强（差）的仪器测压管可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结p ghp0 gh0可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结A 点相对压强 真空度pBpB水ga 水银 g h水银g h 水gapMp2gh2 1gh1pM 2 gh2 1 gh1倾斜微压计ph1A h1h2〔h1Lsh2 〕L〔s / A〕L sin压差计pgsAsin L KLgL sin〔 z〔〕hpApA 〕 g〔zBpB 〕 gp12.6hU 形管测压计 上式的图形p例 8：在管道 M 上装一复式 U 形水银测压计,已知测压计上各液面及 A 点的标高为：可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结1 1=1.8m 2 =0.6m , 3 =2.02m , 4 =1.0m , AI C = 5 =1.5m 试确定管中 A可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结点压强。

I x I CyC AyD yCyC A可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结pA 〔 1 2 〕〔 1 2 3〔 3 2 〕4〕 〔 3〔 3 4 〕 〔 5 4 〕2 5 4 〕可编辑资料 -- -- -- 欢迎下载精品名师归纳总结6 作用在平面上。