第一章流体流动 1.1教学基本要求：(14学时，包括绪论) 概述流体的作用力和机械能：牛顿粘性定律。 静力学静止流体受力平衡的研究方法：压强和势能的分布：静力学原理的工程应用。 守恒原理流动流体的机械能守恒（柏务利方程）：压头：机械能守恒原理的应用。 洁体流动的内部结物层流和浩流的基杰特征：定态和稳态的概今：流动边界层的概今 管流剪应力分布和速度分布 流体流动的机械能损失沿程阻力损失：因次论指导下的实验研究方法：当量直径：局 部阻力损失：当量长度。 管路计算管路设计型计算的特点、计算方法（参数的选择和优化，常用流速）：阻力 损失对流动的影响：简单管路的计算。 流量和流速的测量毕托管、孔板流量计、转子流量计的原理和计算方法。 1.2基本概念： 质点含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比起分子自由程却要大得 多。 连续性假定假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连 续介质。 拉格朗日法选定一个流体质点，对其跟踪观察，描述其运动参数（如位移、速度等） 与时间的关系 欧拉法在固定空间位置上观察流体质点的运动情况，如空间各点的速度、压强、密度 等，即直接描述各有关运动参数在空间各点的分布情况和随时间的变化。 定态流动流场中各点流体的速度、压强p不随时间而变化。 轨线与流线轨线是同一流体质点在不同时间的位置连线，是拉格朗日法考察的结果 流线是同一瞬间不同质点在速度方向上的连线，是欧拉法考察的结果。 系统与控制体系统是采用拉格朗日法考察流体的。控制体是采用欧拉法考察流体的。 理想流体与实际流体的区别理想流体粘度为零，而实际流体粘度不为零。 粘性的物理本质分子间的引力和分子的热运动。通常液体的粘度随温度增加而减小 因为液体分子间距离较小，以分子间的引力为主。气体的粘度随温度上升而增大，因为气体 分子间距离较大，以分子的热运动为主。 总势能流体的压强能与位能之和。 可压缩流体与不可压缩流体的区别流体的密度是否与压强有关。有关的称为可压缩流 体，无关的称为不可压缩流体。 牛顿流体与非牛顿流体的区别流体行为是否符合牛倾粘性定律 T=udu 1-1 符合的为牛顿流体，不符合的为非牛顿流体 伯努利方程的物理意义流体流动中的位能、压强能、动能之和保持不变。 平均流速流体的平均流速是以体积流量相同为原则的。 动能校正因子实际动能之平均值与平均速度之动能的比值。 均匀分布同一横截面上流体速度相同。 1 1 第一章 流体流动 1.1 教学基本要求：（14 学时，包括绪论） 概述 流体的作用力和机械能；牛顿粘性定律。 静力学 静止流体受力平衡的研究方法；压强和势能的分布；静力学原理的工程应用。 守恒原理 流动流体的机械能守恒（柏努利方程）；压头；机械能守恒原理的应用。 流体流动的内部结构 层流和湍流的基本特征；定态和稳态的概念；流动边界层的概念； 管流剪应力分布和速度分布。 流体流动的机械能损失 沿程阻力损失；因次论指导下的实验研究方法；当量直径；局 部阻力损失；当量长度。 管路计算 管路设计型计算的特点、计算方法（参数的选择和优化，常用流速）；阻力 损失对流动的影响；简单管路的计算。 流量和流速的测量 毕托管、孔板流量计、转子流量计的原理和计算方法。 1.2 基本概念： 质点 含有大量分子的流体微团，其尺寸远小于设备尺寸，但比起分子自由程却要大得 多。 连续性假定 假定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充满所占空间的连 续介质。 拉格朗日法 选定一个流体质点, 对其跟踪观察，描述其运动参数(如位移、速度等) 与时间的关系。 欧拉法 在固定空间位置上观察流体质点的运动情况，如空间各点的速度、压强、密度 等，即直接描述各有关运动参数在空间各点的分布情况和随时间的变化。 定态流动 流场中各点流体的速度u 、压强 p 不随时间而变化。 轨线与流线 轨线是同一流体质点在不同时间的位置连线，是拉格朗日法考察的结果。 流线是同一瞬间不同质点在速度方向上的连线，是欧拉法考察的结果。 系统与控制体 系统是采用拉格朗日法考察流体的。控制体是采用欧拉法考察流体的。 理想流体与实际流体的区别 理想流体粘度为零，而实际流体粘度不为零。 粘性的物理本质 分子间的引力和分子的热运动。通常液体的粘度随温度增加而减小， 因为液体分子间距离较小，以分子间的引力为主。气体的粘度随温度上升而增大，因为气体 分子间距离较大，以分子的热运动为主。 总势能 流体的压强能与位能之和。 可压缩流体与不可压缩流体的区别 流体的密度是否与压强有关。有关的称为可压缩流 体，无关的称为不可压缩流体。 牛顿流体与非牛顿流体的区别 流体行为是否符合牛顿粘性定律 dy du τ = µ 1-1 符合的为牛顿流体，不符合的为非牛顿流体。 伯努利方程的物理意义 流体流动中的位能、压强能、动能之和保持不变。 平均流速 流体的平均流速是以体积流量相同为原则的。 动能校正因子 实际动能之平均值与平均速度之动能的比值。 均匀分布 同一横截面上流体速度相同