流体力学1分析.ppt

第一章 绪论 第一章 绪论 流体力学是采矿工程专业比较重要的一门专业技术基础课，是对专业课的学习和今后工作打基础的。 流体力学的研究方法 具体内容：流体力学同其他课程一样，作为一门工程应用科学，理论研究为了应用，它有一套科学的方法，这种方法是必须学会的。 ①找出研究课题。 ②建立模型 ③理论分析和实验研究，形成理论。 ④检验、修正和完善理论。 1、流体定义：哪怕有微小的剪切存在，就会发生无休止变形的物质。 ①特征是流动。可承受压力，不能承受拉力。 ②无固定形状，决定于盛放流体的容器形状。 2、? 流体分类： ①液体 ②气体 第一节　流体的主要物理性质 一 、惯性 库仑实验 把一薄圆板用细丝平吊在液体中，将圆板转过一角度后放开，圆板作往返摆动，逐渐衰减，直至停止，测量其衰减时间。用三种圆板 （a、普通板，b、表面涂蜡，c、表面胶一层细砂）做实验。 第二节 作用在流体上的力 问题：按连续介质的概念，流体质点是指: A、流体的分子；???? B、流体内的固体颗粒； C、几何的点； D、几何尺寸同流动空间相比是极小量,又含有大量分子的微元体。 问题：下面关于流体粘性的说法中，不正确的是: A、粘性是流体的固有属性；???? B、粘性是运动状态下，流体有抵抗剪切变形速率能力的量度； C、流体的粘性具有传递运动和阻滞运动的双重性； D、流体的粘度随温度的升高而增大。? 一、连续介质假设 １.连续介质假设的提出 宏观：考虑宏观特性，在流动空间和时间上所采用的一切特征尺度和特征时间都比分子距离和分子碰撞时间大的多。 微观：流体是由大量做无规则运动的分子组成的，分子之间存在空隙，但在标准状况下，1cm3液体中含有3.3×1022个左右的分子，相邻分子间的距离约为3.1×10-8cm。1cm3气体中含有2.7×1019个左右的分子，相邻分子间的距离约为3.2×10-7cm 　 流体质点：也称流体微团，是指尺度大小同一切流动空间相比微不足道又含有大量分子，具有一定质量的流体微元。 连续介质假设：把流体视为没有间隙地充满它所占据的整个空间的一种连续介质，且其所有的物理量都是空间坐标和时间的连续函数的一种假设模型：u =u(t,x,y,z)。????? 2.连续介质假设的意义 　排除了分子运动的复杂性。 ? 表征流体性质和运动特性的物理量和力学量为时间和空间的连续函数，可用数学中连续函数这一有力手段来分析和解决流体力学问题。 二.粘性流体和理想流体 1.粘性流体：自然界中的各种流体都是具有粘性的，统称为粘性流体或称实际流体。由于粘性的存在，实际流体的运动一般都很复杂，这给研究流体的运动规律带来很多困难。为了使问题简化，便于进行分析和研究，在流体力学中常引入理想流体的概念。 2.理想流体：是一种假想的、完全没有粘性的流体。实际上这种流体是不存在的。根据理想流体的定义可知，当理想流体运动时，不论流层间有无相对运动，其内部都不会产生内摩擦力，流层间也没有热量传输。这就给研究流体的运动规律等带来很大的方便。因此，在研究实际流体的运动规律时，常先将其作为理想流体来处理。 应该指出，这里所说的理想流体和热力学中的理想气体的概念完全是两回事。 三、可压缩流体和不可压缩流体 压力和温度的变化都会引起流体密度的变化。任何流体，不论是气体还是液体都是可以压缩的，只是可压缩程度不同而已。就是说，流体的压缩性是流体的基本属性。 通常把液体看成是不可压缩流体。 通常把气体看成是可压缩流体。 在实际工程中，要不要考虑流体的压缩性，要视具体情况而定。 答案：D 关闭窗口 答案：D 关闭窗口 * * * * * 第三章 流体静力学 第一节 流体的主要物理性质 第二节 作用在流体上的力 第三节 流体的力学模型 本章主要内容： x z y o ?V A １.密度： 　当?V趋于无限小时： 注意：密度是坐标点(x,y,z)和时间t的函数，即 　　　?= ? (x,y,z,t)。 二、重力特性 1.容重：指单位体积流体的重量。单位： N/m3 。 均质流体内部各点处的容重均相等： ? =G/ V =?g 水的容重常用值： ? =9800 N/m3 2.气体的比容 比容：指单位气体质量所具有的体积。 ?=1/? （ m3/kg） 气体的比容或密度，与气体的工况或过程是密切相关的，是由状态方程确定，完全气体状态方程