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流体力学 总结+复习 第一章 绪论一、流体力学流体力学研究得最多的流体是和。牛顿运动定律质量守恒定律。二、? 表示，单位：kg/m3。 重度：单位体积流体的重量。以 γ 表示，单位：N/m3。 密度和重度之间的关系为： 流体的粘性：流体在运动的状态下，产生内摩擦力以抵抗流体变形的性质。 牛顿内摩擦定律：，其中为粘性系数，单位：N·s／m2＝Ｐa·s 运动粘性系数：，单位： m2/s 粘性产生的原因：是由流动流体的内聚力和分子的动量交换所引起的。 牛顿流体：内摩擦力按粘性定律变化的流体。 非牛顿流体：内摩擦力不按粘性定律变化的流体。 四、作用于流体上的力 质量力（体积力）：其大小与流体质量（或体积）成正比的力，称为质量力。例如重力、电磁力以及惯性力等均属于质量力。 表面力：作用于Ｍ点处单位面积上的法向力和切向力， 五、流体静压特性 特性一：静止流体的压力沿作用面的内法线方向 特性二：静止流体中任意一点的压力大小与作用面的方向无关，只是该点的坐标函数。 六、压力的表示方法和单位 绝对压力pabs：以绝对真空为基准计算的压力。 相对压力p：以大气压pa为基准计算计的压力，其值即为绝对压力超过当地大气压的数值。 p=pabs - pa 真空度pv：pv=pa - pabs= - p 国际单位制（SI）：N／m２ 或 Pa。1 Pa ＝ １N／m２ 液柱高：长度单位，如水银柱、水柱等。 大气压：包括标准大气压和工程大气压。 １标准大气压 Patm=1.013×105 Pa=760ｍｍ汞柱=10.33ｍ水柱 １工程大气压 Pata=１kgf/cm2 =0.981×105Pa=0.968 atm 第二章 流体静力学 研究内容：研究静止流体的压力、密度、温度分布，以及流体对器壁或物体的作用力。 主要内容：欧拉平衡微分方程、静力学基本方程（静压力分布规律）、平板上的作用力及压力中心、曲面上的作用力、阿基米德定理 一、欧拉平衡微分方程 欧拉平衡微分方程：，该式表明，在平衡的情况下，压力梯度必须和质量力取得平衡。 欧拉平衡微分方程的综合形式： 对于不可压缩流体，质量力有势，，Ｕ称为质量力势函数 引进势函数之后，欧拉方程式变为： 等压面：压力相等之各点所组成的面。 等压面特性： 在流体静止时，质量力垂直于等压面，等压面与等势面重合。 二、流体静力学基本方程式 流体静力学基本方程式：，也称静压力分布规律。 流体的静压强具有两个重要特性： 特性一：流体静压强的作用方向总是沿其作用面的内法线方向。 特性二：在静止流体中任意一点上的压强与作用的方位无关，其值均相等。 三、平板上的作用力及压力中心 平板上的作用力：，静水总压大小： 压力中心： 四、曲面上的作用力 （1）总作用力的水平分力： （2）总作用力的垂直分力： （3）作用在曲面上总作用力的大小和方向为： , （4）总作用力的作用点： 总作用力的水平分力的作用线通过平面的压力中心，而垂直分力的作用线通过压力体的重心。故总作用力必通过两者的交点。 （5）压力体及其确定原则：压力体是一个纯数学概念，而与该体积内是否充满液体无关。一般方法如下： （a）取自由液面或其延长线； （b）取曲面本身； （c）曲面两端向自由液面投影，得到两根投影线； （d）以上四根线将围出一个或多个封闭体积， 这些体积在考虑了力的作用方向后的矢量和 就是所求的压力体。 压力体的种类：实压力体和虚压力体。 实压力体方向向下，虚压力体方向向上 五、阿基米德定理 沉没于液体中的物体受到浮力（垂直向上的合压力）的大小等于该物体所排开液体的重量，浮力的作用点称为浮心，为物体的形心。 浮力的本质：物体上下表面受到的静水压力差。 六、本章难点： 1、在应用静力学基本方程解题时，如何判断等压面是要点，要利用等压面和静力学基本方程把问题联系起来，判断等压面要注意三个方面：一是流体是否连通；二是看是否为同种流体；三是看是否在同一平面上。 2、对于相对静止容器中流体的平衡问题，平衡微分方程的积分关键是如何确定系统中的质量力，然后就可代入进行积分了。解题中关键要能运用好等压面方程（主要是自由液面方程）来解决工程实际问题。 3、对于复杂曲面，流体的垂直作用力如何确定，一方面是要对复杂曲面进行分解，然后将所有垂直分力求和；另一方面对总作用力的作用点可依据通过对称物体的中心，或依据水平分力与垂直分力共面时，由通过两者的交点来确定。 第三章 流体运动学 流体运动学是用几何的观点来研究流体的运动，暂不涉及力的问题。对流体运动用数学方程进行描述，并进行一定的求解。 主要内容： 1.介绍研究流体运动的两种方法：拉格朗日法和欧拉法 2.介绍流线、迹线、速度环量等基本概念 3.建立连续性方程 4.流体微团运动分析 5.有旋运