第一章1绪论.ppt

【例】一自重为9N的圆柱体，直径d＝149.4mm，在一内径D=150mm的圆管中下滑，若圆柱高度h＝150mm，均匀下滑的速度v＝46mm/s，求圆柱体和管壁间隙中油液的粘滞系数μ的值。 【解】受力分析 G=T * * 第一章 绪论 §1.1 作用在流体上的力 §1.2 流体的主要力学性质 §1.3 流体的力学模型 引:流体的定义和特征 ?自然界物质存在的主要形态: 一、流体的定义 气体与固体的区别 ?定义：具有流动性的物体（即能够流动的物体）。 ?液体和气体，统称为流体 固态、液态和气态 固体的变形与受力的大小成正比； 任何一个微小的剪切力都能使流体发生连续的变形。 液体与气体的区别 二、流体的特征 流动性 液体的流动性小于气体； --在微小剪切力作用下会发生连续变形的特性 液体具有一定的体积，并取容器的形状； 气体充满任何容器，而无一定体积。 引:流体的定义和特征 §1.1 作用在流体表面上的力 两类作用在流体上的力：表面力和质量力 一、表面力 表面力是作用在所考虑的流体（或称分离体）表面上的力，即分离体以外的流体通过流体分离体表面作用在流体上的力，其大小与作用面积成比例 1.定义： 2.表达形式： 表面力常采用单位表面力的切向分力和法向分力来表示 §1.1 作用在流体表面上的力 （1） 应力 单位面积上的表面力。 （2） 法向应力和切向应力 称为A点的压强或法向应力或正应力 称为A点的切应力 3.单位 国际单位：帕斯卡，以Pa表示， 工程单位：kgf/m2或kgf/cm2 §1.1 作用在流体表面上的力 §1.1 作用在流体表面上的力 二、质量力 作用在流体的每一个质点（或微团）上的力，其大小与流体质量成正比，例如：重力、惯性力、磁力。 1.定义： 2.表示方法： 质量力通常用单位质量力以及单位质量力的坐标分量两种方法表示 （1） 单位质量力 （2） 单位质量力的坐标分量 3.单位： 质量力单位：牛顿，N 单位质量力单位：N/Kg §1.1 作用在流体表面上的力 总结: 1、单位质量力f是空间坐标x，y，z和时间t的函数，即：f=f（x，y，z,t），是质量力在空间中的分布密度。 2、正应力p和切应力τ不仅与空间位置和时间有关，同时与作用面的方位也有关，因此也被称为作用面上的分布密度。 §1.1 作用在流体表面上的力 §1.2 流体的主要力学性质 与流体运动有关的物理性质有五个：惯性、重力特性、粘滞性、压缩性与热胀性和表面张力特性。 一、惯性 表征某一流体的惯性大小可用该流体的密度表示。 1、定义 惯性是物体维持原有运动状态的能力的性质。 2、表示方法 对于均质流体，单位体积的质量称为密度，以ρ表示： 式中： ——流体的密度， ——流体的质量， ——流体的体积， §1.2 流体的主要力学性质 各点密度不完全相同的流体，称为非均质流体。非均质量流体中某点的密度为： 式中： ——流体的密度， ——为微小体积 内的流体质量， ——为包含该点在内的流体的体积， 常见流体的密度： 水——1000 kg/m3 空气——1.23 kg/m3 （空气状态参数为：290K，760mmHg） 水银——136000 kg/m3 §1.2 流体的主要力学性质 二、重力特性 1、定义 流体受地球引力作用的特性，称重力特性。 2、表示方法 表征某一流体的重力特性可用该流体的容重表示。 对于均质流体，单位体积流体的重力称为容重，以γ表示： 式中： ——流体的容重， γ ——体积为 ——重力为G的流体体积， 的流体所受的重力， §1.2 流体的主要力学性质 对非均质流体中某点的容重为： 式中： ——某点流体的容重， ——微小体积 ——包含该点在内的流体体积， 的流