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概念 绪论 流体：易于流动的物体。力学性，可承受很大压力，几乎不能承受拉力。在极小的切应力作用下将无休止变形，即流动。 流体分液体和气体。区别在：1流动性大小；2可压缩性 连续介质模型：在流体力学研究中，将实际的由分子组成的结构用一种假想的流体模型---流体微元来代替。流体微元由足够数量的分子组成，连续充满它所占据的空间，彼此间无任何间隙。 作用在流体上的力： 1 质量力：处于某立场中的流体，所有质点均受有与质量成正比的力，称为---。 2 表面力：指作用在所研究流体外表面上与表面积大小成正比的力。 主要物理性质： 一 1流体密度：单位体积流体所具有的质量。 2流体的比体积：单位质量流体所占据的空间体积。 3 流体的相对密度：某均质流体的质量与4度同体积纯水的质量的比称为该流体的相对密度。 二 流体的压缩性和膨胀性 1 体胀系数：当压强不变而流体温度变化1K时，其体积的相对变化率。 2 压缩率定义为：当流体保持温度不变，所受压强改变时，体积的相对变化率。 体积模量：压缩率的倒数。 3 可压缩流体和不可压缩流体 压强增大，体积变化很小。反之kj 三 流体的粘性 粘性：当流体在外力作用下，流体微元间出现相对运动时，随之产生阻抗流体层间相对运动的内摩擦力，流体产生内摩擦力的这种性质称为粘性。 只有在流体流动时才会表现出粘性，静止流体不呈现粘性。粘性的作用表现在阻碍流体内部的相对滑动，从而阻碍流体的流动。这种阻碍作用只能延缓相对滑动的过程，而不能消除这种现象。 粘性通常用粘度表示：动力粘度，运动粘度，相对粘度。 表面张力和毛细现象： 表面张力：液体自由表面有明显的欲成球形的收缩趋势，引起这种收缩趋势的力成为表面张力。是由分子的内聚力引起的，作用结果使液体的表面看起来好像是一张均匀受力的弹性膜。 毛细现象：当把直径很小两端开口的细管插入液体时，表面张力的作用将使管内液体出现升高或下降的现象，称为毛细现象。 流体静力学 等压面：在充满平衡流体的空间，连接压强相等的各点所组成的面称等压面。 力势函数：存在一函数，该函数在相应坐标的偏导数，等于单位质量力在相应坐标的投影，该函数为力势函数。 压力体：由所研究的曲面，通过曲面周界所作的垂直柱面和流体的自由表面（或其延伸面）所围成的封闭体积叫做压力体。 流体动力学 1 恒定流动（定常流动）：流场中每一空间点上的运动参数不随时间变化。 非恒定流动（非定常流动）:流场中运动参数不但随位置改变而改变，而且也随时间而变化。 2 流线：是某瞬时在流场中所做的一条空间曲线，该瞬时位于曲线上各点的流体质点的速度在该点与曲线相切。 迹线：流体质点运动的轨迹。 3 流量：单位时间内流过总过流断面的流体量，流体量可有体积，质量来表示。 断面平均流速：是假想的流速，即过流断面每一点的平均流速都相同，以平均流速流过过流断面的流量与实际流速流过的流量相等。 漩涡理论基础 涡线：在某瞬时涡量场中所做的一条空间曲线，在该瞬间，位于涡线上的所有流体质点的旋转角速度向量w均与该线相切。因此，涡线是给定瞬时曲线上所有流体质点的转动轴线。恒定流动中涡线保持不变。 涡管：给定瞬时，在涡量场中，过任意封闭围线（非涡线）上各点，做涡线所形成的管状表面，为涡管。 理想流体平面势流 速度势函数 流函数 粘性流体动力学 缓变流动：若某过流断面上的流线几乎是相互平行的直线，则此过流断面称为缓流断面，过流断面上的流动称为缓变流动。 动能修正因数：用真实流速计算的动能与平均流速计算的动能间的比值。 动量修正系数：用真实流速计算的动量与平均流速计算的动量间的比值。 流体运动的阻力计算 层流：管中的流体质点无横向运动，只是沿着管轴线在各自的流层中作各层间无相互混杂的直线流动。 紊流：流体在向前运动的同时，出现无规则的横向脉动运动。 水力光滑管：管壁的粗糙突出部分完全淹没在粘性底层中。此时，粘性底层以外的紊流区域完全不受管壁粗糙度的影响，流体好像在理想的完全光滑管中流动，这种情况的管内紊流流动称为水力光滑管。 水力粗糙管：管壁的粗糙突起有一部分或大部分暴露在紊流区内。此时，紊流区中的流体流过管壁粗糙突出部分时将会引起漩涡，造成附加的能量损失，即管壁粗糙度对紊流流动产生影响，这种情况的管内紊流称为水力粗糙管。 管路水力计算 1 按能量损失类型分类 长管：凡局部损失和出流的速度水头之和与其延程损失相比较小（小于5%），这样的管路系统成为水力长管。这类管路计算中，通常只计算延程损失，忽略局部损失和出流的速度水头。 短管：指延程损失、局部损失、等项大小相近，均须计及的管路系统，又称水力短管。 2 按组成结构类型分类 串联管路：系统不同直径管段彼此首尾相接所组成的管路系统。 并联管路：有共同起始及汇合点（节点）的管段所组成的系统