「制作者王祥
制作者：王祥薇
制作者:王样 上篇流体力学 ●前言 ●课题一流体的基本物理性质 课题二流体静力学 ●课题三流体流动的基本概念和方程 课题四黏性流体的一维流动 ●课题五不可压缩流体的二维流动
l 前言 l 课题一 流体的基本物理性质 l 课题二 流体静力学 l 课题三 流体流动的基本概念和方程 l 课题四 黏性流体的一维流动 l 课题五 不可压缩流体的二维流动 制作者：王祥薇
研究对象 流体力学是力学的一个分支。它专门研究流体在静止和运 动时的受力与运动规律。研究流体在静止和运动时压力的 分布、流速变化、流量大小、能量损失以及与固体壁面之 间的相互作用力等问题 流体力学的分支 个分支是液体力学或叫水力学。它研究的是不可压缩流 体的力学规律。 分支是空气动力学,研究以空气为代表的可压缩流体力 学,它必须考虑流体的压缩性 ●研究方法
l 研究对象 – 流体力学是力学的一个分支。它专门研究流体在静止和运 动时的受力与运动规律。研究流体在静止和运动时压力的 分布、流速变化、流量大小、能量损失以及与固体壁面之 间的相互作用力等问题。 l 流体力学的分支 –一个分支是液体力学或叫水力学。它研究的是不可压缩流 体的力学规律。 –一分支是空气动力学，研究以空气为代表的可压缩流体力 学，它必须考虑流体的压缩性。 l 研究方法
流体的基本物理性质 流体 从力学特征讲,流体是一种受任何微小剪切力作用时都能连 续变形的物质。 流体的密度和重度 密度p:流体单位体积内所具有的质量。卩-四m 重度γ:流体单位体积的重量称为重度。 G 关系:y=pg(g=9.807m/s2) ●三、流体的压缩性和膨胀性 ●四、流体的黏性 五、液体的表面性质 ●六、作用在液体上的力 流体基本物性压缩性和膨胀性流体的黏性 表面性质流体上的力
l 一、流体 – 从力学特征讲，流体是一种受任何微小剪切力作用时都能连 续变形的物质。 l 二、流体的密度和重度 – 密度ρ：流体单位体积内所具有的质量。 – 重度γ：流体单位体积的重量称为重度。 – 关系： γ= ρg （g=9.807m/s²) l 三、流体的压缩性和膨胀性 l 四、流体的黏性 l 五、液体的表面性质 l 六、作用在液体上的力 3 m kg V m 3 m N V G 流体基本物性 压缩性和膨胀性 流体的黏性 表面性质 流体上的力
流体的压缩性和膨胀性 ●流体所承受的压力增大肘,流体体积縮小的性质称为压缩性。 ●流体温度升高肘,流体体积増大的性质称为膨胀性。 液体的压缩性用体积压缩系数(压力增加ⅣN时液体体积的相对缩小量)表示, 符号为βp。,单位为1/Pa。 △V/V 体积压缩系数的倒数叫液体的弹性系数,用E0表示,单位为N/m Ed △ A,△V/v 在工程实际中常常忽略液体压力变化时体积的改变,把液 体的密度视为常数。这种液体称为不可压缩流体。 液体的膨胀性用体积膨胀系数(温度升高1℃C时液体体积的相对増加 量)表示。符号βt,单位为1c。 R=4v/ △ 1/℃ 流体基本物性压缩性和膨胀性流体的黏性 表面性质流体上的力
l 流体所承受的压力增大时，流体体积缩小的性质称为压缩性。 l 流体温度升高时，流体体积增大的性质称为膨胀性。 – 液体的压缩性用体积压缩系数（压力增加 IN 时液体体积的相对缩小量）表示， 符号为βp。，单位为 1 / Pa 。 – 体积压缩系数的倒数叫液体的弹性系数，用 E 0表示，单位为 N / m “。 – 在工程实际中常常忽略液体压力变化时体积的改变，把液 体的密度视为常数，这种液体称为不可压缩流体。 – 液体的膨胀性用体积膨胀系数（温度升高 1 ℃ 时液体体积的相对增加 量）表示。符号βt，单位为 1/℃ 。 流体基本物性 压缩性和膨胀性 流体的黏性 表面性质 流体上的力
流体的黏垤 黏性 流体运动肘,在流层之间产生内摩擦的特性 ●内摩擦定律 相邻两层流体间的内摩擦力T的大小与两流层的接触面积 A和速度差成正比,与两层流体间的距离dy成反比,并 与流体种类及温度有关。 d T=nA-N η表征流体种类及温度影响的一个比例常数。(动力黏度 ●温度对柔度的影响: 温度升高,液体黏度下降,气体黏度升高。 流体基本物性压缩性和膨胀性流体的黏性 表面性质流体上的力
l 黏性 – 流体运动时，在流层之间产生内摩擦的特性。 l 内摩擦定律 – 相邻两层流体间的内摩擦力Τ的大小与两流层的接触面积 A和速度差dμ成正比，与两层流体间的距离dy成反比，并 与流体种类及温度有关。 η表征流体种类及温度影响的一个比例常数。（动力黏度） l 温度对黏度的影响： – 温度升高，液体黏度下降，气体黏度升高。 N dy d A 流体基本物性 压缩性和膨胀性 流体的黏性 表面性质 流体上的力
液体的表面性质 表面张力 表面张力的形成主要取决于分界面漩体分子间的吸引力, 也称为内聚力 定义: 当旬由表面收縮肘,在收缩的方向上必定有与收缩方向 相反的作用力,这种力称为表面张力。在不相混合的液 体间以及液体和固体间的分界面附近的分子都将受到两 种介质吸引力的作用,沿着分界面产生表面张力,通常 称为交界面张力。 表面张力o的大小以作用在单位长度上的力表示,单位 为N/m。 ●毛细现象 流体基本物性压缩性和膨胀性流体的黏性 表面性质流体上的力
l 表面张力 – 表面张力的形成主要取决于分界面液体分子间的吸引力， 也称为内聚力 – 定义： 当自由表面收缩时，在收缩的方向上必定有与收缩方向 相反的作用力，这种力称为表面张力。在不相混合的液 体间以及液体和固体间的分界面附近的分子都将受到两 种介质吸引力的作用，沿着分界面产生表面张力，通常 称为交界面张力。 – 表面张力σ的大小以作用在单位长度上的力表示，单位 为N／m。 l 毛细现象 流体基本物性 压缩性和膨胀性 流体的黏性 表面性质 流体上的力
毛细现象 ●润湿管壁的液体在细 管中升高,而不润湿 管壁的液体在细管中 下降的现象称作毛细 现象。 ●能够发生毛细现象的 管子称作毛细管。 ●毛细现象是由表面张 力和接触角决定的。 B 流体基本物性压缩性和膨胀性流体的黏性 表面性质流体上的力
l 润湿管壁的液体在细 管中升高，而不润湿 管壁的液体在细管中 下降的现象称作毛细 现象。 l 能够发生毛细现象的 管子称作毛细管。 l 毛细现象是由表面张 力和接触角决定的。 A θ B C P0 P h 流体基本物性 压缩性和膨胀性 流体的黏性 表面性质 流体上的力
作用在液体上的力 ●表面力 表面力是指作用在流体中所取某部分流体体积表面上的 力,也就是该部分体积周固的流体或固体通过接触面作 用在其上的力 ●质量力 质量力是指作用在流体某体积内所有流体质点上并与这 一体积的流体质量成正比的力,又称体积力。在均勺流 体中,质量力与受作用流体的体积成正比。是一种非接 触力 流体基本物性压缩性和膨胀性流体的黏性 表面性质流体上的力
l 表面力 – 表面力是指作用在流体中所取某部分流体体积表面上的 力，也就是该部分体积周围的流体或固体通过接触面作 用在其上的力。 l 质量力 – 质量力是指作用在流体某体积内所有流体质点上并与这 一体积的流体质量成正比的力，又称体积力。在均匀流 体中，质量力与受作用流体的体积成正比。是一种非接 触力。 流体基本物性 压缩性和膨胀性 流体的黏性 表面性质 流体上的力
制作者:王样 流体静力学 流体静压力及其特性 二、流体静力学基本方程式 压力的表示方法 ●四、等压面及连通器 ●五、液柱式测压计
l 一、流体静压力及其特性 l 二、流体静力学基本方程式 l 三、压力的表示方法 l 四、等压面及连通器 l 五、液柱式测压计 制作者：王祥薇