水力学概念.docx

水力学概念第一章 绪论1、流体的流动性：流体在微笑建立作用下，连续变形的特性，乘坐流动性2、连续介质（假设）模型：把流体当做是由密集指点构成的、内部无间隙的连续体来研究，这就是连续介质假设。3、流体的黏性：是流体的内摩擦特性。4、粘性系数μ：是比例系数，成为动力黏度，简称黏度，单位“Pa.s”。动力黏度是流体黏性大小的度量，值越大，流体越黏，流动性越差。液体温度越大，黏度越小。5、运动粘性系数ν：黏度μ和密度经常以比的形式出现，将其定义为流体的动力黏度。6、牛顿内摩擦定律：7、表面力：表面力是通过直接接触，作用在所取流体表面上的力，简称面力8、质量力：是作用在所取流体体积内每个质点上的力，因力的大小与流体的质量成比例，故称质量力。第二章 流体静力学1、静水压强的特性：（1）应力的方向延作用面的内法线方向；（2）静压强的大小与作用面方位无关。2、绝对压强：绝对压强是以无气体分子存在的完全真空为基准起算的压强，以符号Pabs表示。3、相对压强：相对压强是以当地大气压为基准起算的压强，以符号P表示。绝对压强和相对压强之间相差一个当地大气压。4、真空度：党绝对压强小于当地大气压，相对压强便是负值，又称负压，这种状态用真空度来度量。5、液体静力学基本方程的物理意义是单位重量的液体具有的，相对于基准面的重力势能，简称位能。6、测压管高度：当测点的绝对大气压强大于当地大气压强时，在该点接一根竖直向上的开口玻璃管，这样的玻璃管乘坐测压管，液体延测压管上升的高度，成为测压管高度或压强水头。7、测压管水头：是单位重量液体具有的总势能。8、等压面：压强相等的空间点构成的面。9、等压面的性质：（1）等压面与质量力正交（2）两液体的交界面是等压面10、水平面是等压面的条件 （1）质量力只有重力（2）连同的同一种流体（3）流体是静止的。第三章 流体运动学1、流体运动的描述（1）拉格朗日法：将流体的运动看作是无数个质点运动的总和，以个别指点作为观察对象加以描述，将各个质点的运动汇总起来，就得到整个流动。（2）欧拉法是以流动空间作为观察对象，观察不同时刻各空间点上流体的质点的运动参数，将各时刻的情况汇总起来，就描述了整个运动。2、恒定流和非恒定流：以时间为标准，若各空间点上的流动参数（速度、压强、密度等）皆不随时间变化，这样的流动是恒定流，反之为非恒定流。3、均匀流与非均匀流：若质点的迁移加速度为零，流动是均匀流，反之为非均匀流。4、流线与迹线：（1）流线是速度场的矢量线，它是某一确定时刻，在速度场中绘出的空间曲线，线上所有的质点在该时刻的速度矢量都与曲线相切。（2）流体质点在某一时段的运动轨迹称为迹线。5、流管：在流场中任取不与流线重合的封闭曲线，过曲线上各点作流线，所构成的管状表面称为流管。流束：充满流体的流管成为流束。元流：元流是过流断面无限小的流束，几何特征与流线相同。(断面上各点的运动参数：位置高度Z、流速、压强均相等)总流：总流是过流断面为有限大小的流束，是由无数元流构成的，断面上各点的流动参数一般情况下不相同。6、过流断面：在流束上做出的与流线正交的横断面是过流断面。流量：单位时间内通过某一过流断面的流体量称为该断面的流量。断面平均流速：设想过流断面上流速均匀分布，通过的流量与实际流量相同，该流速定义为该断面的平均流速。第四章 流体动力学基础1、渐变流、急变流：流线近于平行直线的流动定义为渐变流，反之为急变流。2、元流的能量方程，满足条件：不可压缩，恒定流动，延流管。物理意义：三项分别为位能、压能和动能，其综合为机械能。几何意义：测压管水头和速度水头的和为总水头。3、总流的伯努利方程，适用条件：恒定流动、质量力只有重力、不可压缩流体、所取过流断面皆为渐变流断面、两断面之间无分流和汇流。物理意义：前两项为过流断面上单位重量流体平均势能，后者为过流断面上单位重量流体的平均动能，三项之和是过流断面上单位重量流体的平均机械能，能量守恒原理的总流表达式。几何意义：第一项为位置高度或高度水头；第二项为测压管高度或压强水头；第三项为平均流速高度或速度水头。4、动能修正系数：为修正以断面平均速度计算的功能，与实际动能的差值而引入的修正系数。5、恒定总流的动量方程，使用条件：恒定流、过流断面为渐变流断面、不可压缩流体。动量修正系数：为修正以断面平均速度计算的动量与实际动量差值而引入的修正系数。物理意义：方程表明，作用于控制体内流体上的外力，等于控制体净流出的动量。可用于解决的问题：求总流与边界面之间的相互作用力问题，以及因水头损失难以确定、运用伯努利方程受到限制的问题，适用于动量方程求解。6、控制体：以过流断面及总流的侧表面围成的空间第六章 流动阻力及水头损失1、水头损失：总流单位重量流体平均机械能损失成为水头损失。产生原因：实际流体具有黏性，在通道内