1、课题一 流体力学一、流体及其物理性质二、流体静力学三、流体动力学四、流体阻力及其损失一、流体及其物理性质:一)流体及其特性:1、流体:在任意微小切向力作用下都能发生连续变形的物质。(包括液体和气体)2、流体特性:易流动性。3、连续介质:不考虑分子之间的间隙,认为流体是由无数连续分布的流体质点所组成。二)流体基本物理性质:1、惯性:密度 :单位体积流体所具有的质量。用 “”表示。=m/V 单位: kg/m3流体种类不同其密度不同。一般: 液体:密度为常数。气体:密度不为常数。2、压缩性和膨胀性:压缩性:当流体温度一定时,流体的体积随压力的 升高而缩小的性质。膨胀性:当流体压力一定时,流体的体积随
2、温度的升高而增大的性质。一般: 液体:不可压缩流体。密度为常数。气体:可压缩流体。密度不为常数。3、粘性:1)定义:流体流动时,流体流层间产生内摩擦力的 特性。2) 对流体流动的影响:起阻碍作用,是流体流动产生能量损失的根本原因。3)粘性力: F=Adu/dy-动力粘滞系数; A-接触面积;du/dy-接触面积法线方向上的速度梯度。=/-运动动力粘滞系数; 温度升高,液体 降低,气体 升高;温度降低,液体 升高,气体 降低。4)理想流体和实际流体:理想流体:不具有粘性的流体。实际流体:具有粘性的流体。二、流体静力学一)静压力及其特性:1、静压力:1)总压力 P:作用在液体内某一面积上的力,单位
3、 “N”2)平均静压力 p:作用在液体内单位面积上的总压力 p =P/A 单位: “Pa”3)静压力 p:作用在液体内某一点上的作用力。单位: “Pa” 2、静压力的特性:1)静压力的大小在各个方向均等;2)静压力的方向总是垂直指向作用面。二)静压力表示方法:1、绝对压力 pj:以完全真空为零算起的压力值。总为正。2、相对压力 px:以当地大气压为零算起的压力值。P x=p j -pamb可正:正压可负:负压或称此处处于真空状态。3、真空值 pv: p v=-(-p x)三)流体静力学基本方程式:1、 p=p0+ gh静止液体中任意点的压力由液面压力和液柱 压力组成。 1)包括 p0和 gh两部分2) p随 h呈线性变化3)等压面:由静压力相等的点组成的面。特性:等压面与质量力相垂直。等压面不能相交。两种互不混合的液体分界面必为等压面。2、 Z+p/g=C在重力作用下的静止液体中各点相对于同一基准面比势能恒等。水头:将单位重量流体所具有的能量,用液柱高度表示时,称为能头或水头。 Z-比位能 (位置水头 );p/g-比压能(压力水头) .四)流体静力学基本方程式应用:1、测压管:1) pAj=pamb+ghp pAx=0+ghp = gh p2) pAj=pamb-ghv pAx=0-ghv = -ghv