流体力学第一章g总结.ppt

一、流体的物理性质 自然界物质存在的主要形态： 固态、液态和气态 液体和气体是流体 流体：可承受压力，不可承受拉应力； 在平衡状态下不能承受剪切力。 易流性 —— 在极小剪切力的作用下，流体就将产生无休止的（连续的）剪切变形（流动），直到剪切力消失为止。 流体没有一定的形状。固体具有一定的形状。 固体：既可承受压力，又可承受拉力和剪切力，在一定范围内变形将随外力的消失而消失。 二、流体质点的概念及连续介质模型 虽然流体的真实结构是由分子构成，分子间有一定的孔隙，但流体力学研究的并不是个别分子微观的运动，而是研究大量分子组成的宏观流体在外力的作用下所引起的机械运动。 　　因此在流体力学中引入连续介质假设：即认为流体质点是微观上充分大，宏观上充分小的流体微团，它完全充满所占空间，没有孔隙存在。这就摆脱了复杂的分子运动，而着眼于宏观机械运动。 * * 第一章 绪论 §1-1 工程流体力学的研究对象、任务和方法 §1-2 流体质点与连续介质的概念 §1-3 流体的密度、比体积和相对密度 §1-4 流体的压缩性和膨胀性 §1-5 流体的粘性 力学 连续介质力学 弹塑性力学 流体力学 静力学、运动学和动力学 质点力学 刚体力学 理论 计算 实验 §1-1 工程流体力学的研究对象、任务和方法 实验流体力学 现代流体力学 二、流体力学的发展历史 古典水动力学（流体力学） 同学们了解哪些有关流体力学运用的工程实例? 实际工程1 实际工程2 流体力学运用 古老的提水工具-水车 都江堰 都江堰 由鱼嘴（分水工程）、飞沙堰（溢流排沙工程）和宝瓶口（引水工程）三大主体工程组成的无坝引水枢纽 都江堰 始建于秦昭王末年（约公元前256－前251），秦蜀守李冰主持兴建。工程以灌溉为主，兼有防洪、水运、城市供水等多种效益 新安江水电站 葛洲坝水电站 葛洲坝水电站 葛洲坝水利枢纽是长江干流上新建的第一座水利枢纽，被誉为长江第一明珠； 葛洲坝水利枢纽奠基于70年代初，竣工于80年代，工程总投资48.48亿元人民币； 大江电厂、二江电厂总装机21台，总容量271.5万KW，年均发电量153亿KW.h； 截至1999年电厂累计发电2320亿KW.h，人均创造劳动产值71.8万元； 战胜大于45000m3/s特大洪水43次，1998年8月在长江发生特大洪水期间三次超常规拦蓄洪峰，为缓解长江中下游灾情、避免荆江分洪做出了突出贡献。 三峡水电站 流体力学是研究流体平衡和运动规律及其应用的科学。是力学的一个重要分支。主要包括理论流体力学和工程流体力学。我们主要研究工程流体力学。 流体静力学：研究流体处于平衡状态下的力学规律； 流体动力学：研究作用于流体上的各种力和运动之间的关系 以及流体的运动特性及能量等问题。 机械类流体力学：机械、冶金、化工、水力机械 水利类流体力学：水工、水动、海洋 土木类流体力学：土建、市政、工民建、道桥、城市防洪 流体力学的概念 流体力学分类 流体力学的内容 §1-2 流体质点与连续介质的概念 流体定义 在微小剪切力的持续作用下能够连续变形的物质 流体的特征 易流动性 无固定形状 固体：有一定体积和形状，不易变形 1. 气体易于压缩，而液体难于压缩； 2.气体远比液体具有更大的流动性。 3. 液体有一定的体积，气体能充满任意形状的容器， 无一定的形状。 液体和气体的共同点： 两者均具有易流动性，故二者统称为流体。 液体和气体的区别： 流体质点—— 流体中由大量流体分子组成的，宏观尺度非常小，而微观尺度又足够大的物理实体。（具有宏观物理量m、 ?、T、p、v 等） 连续介质模型—— 流体是由无穷多个，无穷小的，彼此紧密毗邻、连续不断的流体质点所组成的一种绝无间隙的连续介质。 流体微团：流体中任意小的一个微元部分叫做流体微团。 当流体微团的体积无限缩小并以某一坐标点为极限时，流体微团就成为处在这个坐标点上的一个流体质点，它在任何瞬时都应该具有一定的物理量，如质量、密度、压强、流速等等。 在连续介质中，流体质点的一切物理量必然都是坐标与时间变量的单值、连续、可微函数。从而形成各种物理量的标量场和矢量场，即流场。从而我们用数学工具研究流体运动和平衡。 一、密度 单位体积液体所具有的质量。 流体密度是空间位置和时间的 函数。