1、工程流体力学总复习工程流体力学总复习STEAM UP！第一章概要第一章概要 流体流体流体就是易流动的物质。自然界的三态中，液态与气态都是流体。流体就是易流动的物质。自然界的三态中，液态与气态都是流体。流体只能承受压力，而几乎不能承受任何拉力。流体只能承受压力，而几乎不能承受任何拉力。 连续介质假设连续介质假设忽略流体的分子构成，而把它看作一种连续性的介质，认为其中没忽略流体的分子构成，而把它看作一种连续性的介质，认为其中没有任何间隙。有任何间隙。 流体微团足够小，微团中所包含的流体分子足够多。流体微团足够小，微团中所包含的流体分子足够多。 流体流体流体就是易流动的物质。自然界的三态中，液态与气
2、态都是流体。流体就是易流动的物质。自然界的三态中，液态与气态都是流体。流体只能承受压力，而几乎不能承受任何拉力。流体只能承受压力，而几乎不能承受任何拉力。 连续介质假设连续介质假设忽略流体的分子构成，而把它看作一种连续性的介质，认为其中没忽略流体的分子构成，而把它看作一种连续性的介质，认为其中没有任何间隙。有任何间隙。 流体微团足够小，微团中所包含的流体分子足够多。流体微团足够小，微团中所包含的流体分子足够多。 比容比容 密度密度定义式：定义式： ；对均质流体：；对均质流体： 。对于液体，密度随温度略有变化，而随压力的变化很小；气体的密对于液体，密度随温度略有变化，而随压力的变化很小；气体的密
3、度随压力与温度变化较大度随压力与温度变化较大 。 压缩性压缩性当作用于流体上的压力增加时，其体积将会减小，这就是当作用于流体上的压力增加时，其体积将会减小，这就是 流体的压流体的压缩性缩性 。 体积压缩系数体积压缩系数在在 温度不变温度不变 的情况下，单位压力增加所引起的体积变化率。的情况下，单位压力增加所引起的体积变化率。液体的压缩性系数很小，或者说其弹性系数很大。因此，液体的液体的压缩性系数很小，或者说其弹性系数很大。因此，液体的压缩性一般可以忽略不计。压缩性一般可以忽略不计。 膨胀性膨胀性当温度增加时，引起体积增大，称为当温度增加时，引起体积增大，称为 流体的膨胀性流体的膨胀性 。 体积
4、膨胀系数体积膨胀系数当温度增加时，引起体积增大，称为当温度增加时，引起体积增大，称为 流体的膨胀性流体的膨胀性 。压缩性是相对于压力的增加而言，而膨胀性是相对于温度增加而言压缩性是相对于压力的增加而言，而膨胀性是相对于温度增加而言。 粘性粘性 流体在运动时对于剪切变形的阻抗能力流体在运动时对于剪切变形的阻抗能力 粘性粘性 。 表现表现 ：任何流体与固体壁面相接触，都会粘附于固壁表面。任何流体与固体壁面相接触，都会粘附于固壁表面。 相邻两层流体作相对运动时也会产生摩擦阻力。相邻两层流体作相对运动时也会产生摩擦阻力。 流体内摩擦力的大小与速度流体内摩擦力的大小与速度 U成正比，与接触面积成正比，与
5、接触面积 A成正比，而成正比，而与两板间距离与两板间距离 h成反比，即成反比，即 ： 单位面积上的摩擦力称为单位面积上的摩擦力称为 摩擦应力摩擦应力 或或 切应力切应力 ， 以以 表示，即：表示，即： 液体的粘性系数随温度升高而降低，而气体的粘性系数随温度液体的粘性系数随温度升高而降低，而气体的粘性系数随温度升高而增大。升高而增大。 粘性（续）粘性（续） 动力粘性系数动力粘性系数 （ 简称简称 粘性系数粘性系数 或或 粘度粘度 ） : 单位为单位为 Ns/m2或或 Pas； 运动粘性系数运动粘性系数 ，记为，记为 (m2/s，或，或 cm2/s（斯）（斯） )，写为：，写为： 牛顿内摩擦定律牛顿内摩擦定律流体摩擦应力的大小与粘性系数及速度梯度成正比。流体摩擦应力的大小与粘性系数及速度梯度成正比。理想流体理想流体一种假想的没有粘性的流体称为一种假想的没有粘性的流体称为 理想流体理想流体 。粘性流体粘性流体自然界中实际存在的流体都具有粘性，称为自然界中实际存在的流体都具有粘性，称为 粘性流体粘性流体 。牛顿流体与非牛顿流体牛顿流体与非牛顿流体凡流体中切应力与速度梯度呈线性关系的流体，称为凡流体中切应力与速度梯度呈线性关系的流体，称为 牛顿流体牛顿流体 ；否；否则，称为则，称为 非牛顿流体非牛顿流体 。
