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第一章
1、流体的定义:
流体是一种受任何微小剪切力作用都能连续变形的物质,只要这种力继续作用,流体就将继续变形,直到外力停止作用为止。 2、流体的连续介质假设
流体是由无数连续分布的流体质点组成的连续介质。
表征流体特性的物理量可由流体质点的物理量代表,且在空间连续分布。 3、不可压缩流体—流体的膨胀系数和压缩系数全为零的流体 4、流体的粘性
是指当流体质点 / 微团间发生相对滑移时产生切向应力的性质,是流体在运动状态下具有抵抗剪切变形的能力。 5、牛顿内摩擦定律
作用在流层上的切向应力与速度梯度成正比,其比例系数为流体的动力粘度。即
? — 动力粘性系数、动力粘度、粘度, du??? Pa?s或kg/(m?s)或(N?s)/m2。
dy 6、粘性的影响因素 (1)、流体的种类 (2)、流体所处的状态(温度、压强)
压强通常对流体粘度影响很小:只有在高压下,气体和液体的粘度随压强升高而增大。 温度对流体粘度影响很大:对液体,粘度随温度上升而减小;
对气体,粘度随温度上升而增大。
粘性产生的原因
液体:分子内聚力 T增大,μ 降低 气体:流层间的动量交换 T增大,μ 增大
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第二章
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第三章 1、欧拉法
速度: 加速度:
???V?ui?vj?wk???V?vxi?vyj?vzkax?Du?u?udx?udy?udz????Dt?t?xdt?ydt?zdtdxdydz?u ?v ?w dtdtdtax??u?u?u?u?u?v?w?t?x?y?z矢量形式: a?DV?V??(V??)VDt?t2、流场 —— 充满运动流体的空间称为流场
流线—— 流线是同一时刻流场中连续各点的速度方向线。
流线方程
流管—— 由流线所组成的管状曲面称为流管。 流束—— 流管内所充满的流体称为流束。 流量—— 单位时间内通过有效断面的流体量
以体积表示称为体积流量 Q (m3/s)
以质量表示称为质量流量 Qm (kg/s)
3、当量直径De
4ADe??4Rh
?
4、亥姆霍兹(Helmholtz)速度分解定理
旋转 1??w?v?1??u?w?1??v?u????????????????xy ?z?2?2??z?x???y?z?2???x?y?
???????
????V?2????xi??yj??zk
线变形
角变形
1??u?w?1??v?u?1??w?v?????????????????????? zxxzxyyxyzzy???y?z?2?z?x2??x?y2??????
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???xi??yj??zk
u?u0??xx?x?(?xy?y??zx?z)?(?y?z??z?y)
v?v0??yy?y?(?yz?z??xy?x)?(?z?x??x?z) w?w0??zz?z?(?xz?x??yz?y)?(?x?y??y?x)
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dxdydz??uvw
?xx??u?x?yy??v?y?zz??w?z . .. . ..
5、粘性流体的流动形态
?VdVd Re????
雷诺数的物理意义
惯性力 FinerV2?ma??l??V2l23
粘性力
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第四章
1、系统 (System):是一定质量的流体质点的集合。 控制体就是流场中某个确定的空间区域。 2、雷诺输运方程
d?
??B??dm???dV dm
????dB?
??dV???(V?n)dA???c.vc.sdt?t ??S
?在定常流动的条件下:
??dV?0 ?tcv
???dB? ???cs?? V?n dA?dt??s
?????????cs??VndA3、连续性方程 —— 质量守恒定律
系统质量m保持不变,
积分形式的连续性方程:
?dm???dt???0??s??dV???(V?n)dA?0c.s?t?c.vV1A1?V2A24、伯努利方程
pV2 z???H?g2g
适用条件:(1)理想流体;(2)不可压缩流体;(3)质量力为重力;
(4)定常流动;(5)沿流线的一维流动;
5、定常流动的动量方程 定常流动 ????dB????dV???(V?n)dA?? c.vc.s?dt?S?t
F??V(V?n)dA?(?QvV)out?(?QvV)inc.s
F?(Fm?FS) 作用力
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工程流体力学期末复习重点



