《江苏大学版流体力学.ppt

* 流体力学中，为了研究方便，简化，而提出了理想流体的概念，提出理想流体模型的理论价值。 ① 有些问题，如边界层外的流动区域，可作理想流体处理。 ② 由浅入深，先理想实际 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. * 1. 同心环形缝隙中的直线运动 如图所示，柱塞在缸筒中以均速作直线运动，柱塞直径d，长度为l，在柱塞和缸筒中充满了动力粘度为 的液体。 八、牛顿内摩擦定律解题举例 速度梯度： 切应力： 摩擦面积： 摩擦力： 摩擦功率： Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. * 第二节 连续介质假设 一、流体的定义和特征 通常我们把凡是流动的物质称为流体。严格的力学定义为：流体是一种受任何微小剪切力作用时都能发生连续变形的物质。 流体在剪切力作用下将发生连续不断的变形运动，直至剪切力消失为止。流体的这种性质称为易流动性。这是流体最大的特性。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. * 流体与固体的差别 固体在静止状态下能抵抗一定数量的拉力、压力、剪切力。当其受到外力作用时，将产生相应的变形以抵抗这个外力。 而静止的流体不能抵抗无论多么小的拉力和剪切力。 液体和气体都具有易流动性，两者不同是：气体比液体更容易变形（流动），这是因为气体的分子分布比液体的稀疏得多，（即分子距大，分子间引力小），而且气体还存在体积的易变性。 对于固体，具有固定的体积和形状；对于液体具有固定的体积，但没有固定的形状；对于气体既没有固定的体积，也没有固定的形状。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. * 二、连续介质假设 从微观上看：任何物质都是由无穷多的分子所组成，分子与分子之间存在着间隙，流体当然也不例外，因此，从微观结构看：流体是一个离散体，是不连续的。 从宏观上看：人们用仪器测量或用肉眼观察到的流体宏观结构及运动又明显地连续的。（宏观上的测量尺寸大约为1毫米） 流体力学不是去研究微观的分子运动，而是只研究流体的宏观机械运动，比如管道中的流体，管道的尺寸和分子间隙，相比是很大的。在这种情况下完全可忽略分子间隙，将流体作为连续介质来研究。 另外，在研究流体的宏观运动时，将分子作为流体的最小组成单位是很不方便的，从而提出了用流体微团（流体质点）来代替分子作为研究流体的最小单位，可以把流体看作由无穷多个连续分布的流体质点所组成的连续介质。因此有必要了解什么是流体质点。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. * 1．流体质点的概念 流体质点：含有大量分子并能保持其宏观力学特性的一个微小体积。也就是宏观上是无穷小，而在微观上是无穷大。 比如一滴水：包含有大量的分子（数量级很大），同时这滴水具备了水的性质和运动特性。而一个水分子或者几百几千个水分子不能代表水具有的性质或运动特性。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. * 在今后的讨论中，通常认为流体质点在几何上是一个点，体积趋于零（但不等于零）。 2．连续介质假设 流体连续介质假设是流体力学中第一个根本性的假设。由欧拉于1775年提出。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.