1、目录 第一章:流体力学 11 流体运动的一些基本概念 12 流体运动的连续性方程 13伯努利( Bernoulli)方程 14 液体的空化和空蚀现象 第二章:泵与风机Date 1流体运动学研究流体的运动规律,如速度、加速度等运动参数的变化规律,而流体动力学则研究流体在外力作用下的运动规律,即流体的运动参数与所受力之间的关系。本部分主要介绍流体运动学和流体动力学的基本知识,学习流体力学中的几个重要的基本方程:连续性方程、动量方程和能量方程,这些方程是分析流体流动问题的基础。Date 2第一节 流体运动的一些基本概念 在讨论流体运动的基本规律和基本方程之前,为了便于分析、研究问题,先介绍一些有关流
2、体运动的基本概念。一、定常流动和非定常流动根据流体的流动参数是否随时间而变化,可将流体的流动分为定常流动和非定常流动,现举例说明如下:如 图3-2所示装置,将阀门 A和 B的开度调节到使水箱中的水位保持不变,则水箱和管道中任一点 (如 1点、 2点和 3点等 )的流体质点的压强和速度都不随时间而变化,但由于 1、 2、 3各点所处的空间位置不同,故其压强和速度值也就各Date 3不相同。这时从管道中流出的射流形状也不随时间而变。这种运动流体中任一点的流体质点的流动参数 (压强和速度等 )均不随时间变化,而只随空间点位置不同而变化的流动,称为定常流动。现将阀门 A关小,则流入水箱的水量小于从阀门
3、 B流出的水量,水箱中的水位就逐渐下降,于是水箱和管道任一点流体质点的压强和速度都逐渐减小,射流的形状也逐渐向下弯曲。Date 4图 3-2 流体的出流Date 5二、流体流动分类可以把流体流动分为三类:( 1)有压流动 总流的全部边界受固体边界的约束,即流体充满流道,如压力水管中的流动。( 2)无压流动 总流边界的一部分受固体边界约束,另一部分与气体接触,形成自由液面,如明渠中的流动。( 3)射流 总流的全部边界均无固体边界约束,如喷嘴出口的流动。Date 6三、流量和平均流速单位时间内通过有效截面的流体体积称为体积流量,以 qv表示。其单位为 m3/s、 m3/h等。单位时间内通过有效截面的流体质量称为质量流量 ,以qm表示,其单位为 kg/s、 t/h等。由于微元流束有效截面上各点的流速 V是相等的,所以通过微元流束有效截面积为的体积流量 dqv和质量流量dqm分别为: dqv=VdA (3-16)dqm=VdA (3-17)Date 7图 3-6 管内流动速度分布Date 8六、均匀流和非均匀流根据流场中同一条流线各空间点上的流速是否相同,可将总流分为均匀流和非均匀流。若相同则称为均匀流,Date 9图 3-9 均匀流Date 10