工程流体力学复习重点.docx

工程流体力学复习重点一般把符合牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体，如水，空气，汽油，煤油，乙醇 不符合牛顿内摩擦定律的流体，称为非牛顿流体，如聚合物溶液，泥浆，血浆，新拌水泥 砂浆，新版混凝土，泥石流黏度主要与流体的种类和温度有关，黏性是流体分子间的内 聚力和分子不规则的热运动产生动量交换的结果假设黏度不存在的流体称为理想流体作用在流体隔离器表面的力（其大小与作用面积成正比）称为表面力与力正交的应 力称为压应力或压力，与作用面平行的应力称为剪应力作用于流体隔离体内每个流体微团上，其大小与流体质量成比例的力称为质量力对 于非惯性坐标系，质量力还包括惯性力平衡流体中的应力垂直于作用面，并沿着作用面 的内法线方向平衡流体中任一一点的静压强大小与其作用面的方位无关等压面：由平衡流体中压力相等的点组成的平面或曲面称为等压面等压表面的两个 性质：1等压面与等势面重合2.等压面恒定且与质量力正交压力的测量是基于没有 大气分子就没有绝对真空的假设它被称为绝对压力，用单位表示绝对压强和相对压强是按两种不同基准计量的压强，它们之间相差一个当地大气压强 pa值拉格朗日方法关注流体中每个粒子的运动，研究每个粒子的运动过程，然后综合所有 被研究流体粒子的运动，得出整个运动的研究规律。

欧拉法：以流场内空间点作为研究对象，研究质点通过空间点时运动参数随时间的变 化规律把足够的空间点综合起来，得出整个流场的规律如果流场中某个空间点上的所有运动元素都不随时间变化，这种流动称为恒定流，否 则称为非定常流运动要素仅随一个坐标变化的流动称为一元流流线是在某一时刻在流场中绘制的空间曲线此时，所有粒子的速度向量都与该曲线 相切迹线则是同一质点在这一时段内运动的轨迹线流线的特征：一一般来说，流线不能相交，它只能是一条平滑的曲线2流场中每一点都有流线通过，流线充满整个流场，这些流线构成某一时刻流场内的 流谱3.在恒流条件下，流线的形状、位置和流动谱不随时间变化，流线与轨迹一致4对于不可压缩流体，流线簇的疏密程度反映该时刻流场中各点的速度大小流量管：流量管是在流场中任何闭合曲线的每个点上形成流线的管状表面总流：总流是许多元流的有限集合体溢流段：溢流段是与一次流或总流正交的所有横截面如果流体是水，通常称为溢流 段若流场中同一流线上各质点的流速矢量沿程不变，这种流动称为均匀流，否则称为非 均匀流梯度流是指每个流线接近平行直线的流动控制体是指相对于某个坐标系来说，有流体流过的固定不变的任何体积。

恒定总流量伯努利方程应用条件1流体不可压缩，流量恒定，2质量力仅重力3过流断面取在渐变流区段上，但两过流断面之间可以是急变流4两过流断面间除了 水头损失以外，总流没有能量的输出或输入量纲是物理量的本质属性当流动的固体边界受到限制且流动被视为均匀流动时，沿流体内部流动以及流体与固 体侧壁之间流动的恒定剪应力称为沿流动阻力阻力沿程做功引起的水头损失称为沿途水 头损失流体因边界急剧改变而引起速度重新分布，质点间进行剧烈动量交换为产生的阻力称 为局部阻力其相对应的水头损失称为局部水头损失当特征长度取水力半径时，其相对 应的临界雷诺数为575在圆管均匀流的流道截面上，剪应力呈直线分布，管壁处剪应力最大，管轴处剪应力 为零圆管层流运动时过流断面上的流速分布呈一旋转抛物面圆管层流的断面平均流速为 最大流速的一半在湍流中，在固体边界附近有一个非常薄的流动层，称为粘性底层第一区――层流区第二个区域是层流到湍流的过渡区，第三个区域是光滑管区第四区――光滑管转变为粗糙管的紊流过流区第五区――粗糙管区局部水头损失的原 因1.边墙快速变形导致边界层分离，导致能量损失2.流动方向改变导致的二次流损失 为什么喷嘴的出口流量大于孔板的出口流量？长管：短管：明渠：人工渠道，天然河道以及为充满水流的管道等统称为明渠。

明渠均匀流的特征 及形成条件：水力优化断面：从设计角度考虑，希望在一定流量下获得最小流量断面面积，从而减 少工程量，节约投资；或者，在渠道底部的横截面积a、粗糙系数n和纵坡I 一定的情况 下，通过渠道的流量可以最大化梯形水力最佳断面的水力半径等于水深的一半，与坡度 系数无关截面单位能量：在工程流体力学中，e称为截面单位能量或截面比能它是在 截面最低点选择基准面时的机械能，也是水流通过截面时由运动参数表示的能量临界水深：是指在断面形式及流量一定的条件下，相应于断面单位能量为最小值时的 水深堰流：当无压慢流溢流通过屏障时，上游出现回水，然后水面下降这种局部流动现 象称为堰流，屏障称为堰流堰分为薄壁堰、实用断面堰和宽顶堰。