《流体力学2.ppt

11.1 理想流体 11.2 静止流体内的压强 11.3 流体运动学的基本概念 11.4 伯努利方程 11.5 流体的动量和角动量 11.6 黏性流体的运动 11.7 固体在流体中受到的阻力 11.8 机翼的升力 11.1 理想流体 液体 11.2 静止流体内的压强 11.3 流体运动学的基本概念 11.4 伯努利方程 伯努力方程实质上是流体运动中的功能关系，即单位体积的机械能的增量等于压力差所作的功. 伯努力方程右边的常量，对于不同的流管，其值并不一定相同. 若各流管流体微团均以相同速率沿同一方向作匀速运动，不同流线上伯努力方程中的恒量相等。 h A B C D Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. [例题1] 文特利流量计的原理。文特利管常用于测量液体的流量或流速。如图在变截面管的下方，装有U型管，内装水银。测量水平管道内的流速时，可将流量计串联于管道内，根据水银表面的高度差，即可求出流量或流速。 已知管道横截面为S1和S2 ，水银与液体的密度各为?汞与 ? ，水银面高度差为h，求液体流量。设管道中为理想流体做定常流动。 h 1 2 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. [解] 在管道中心轴线处取细流线，对流线上1、2两点，有 连续性方程 U型管内为静止液体. 管道中心线上1处与2处的压强差为 流量 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. [例题2] 皮托(Pitot)管原理。皮托管常用来测量气体的流速。如图，开口1和1’与气体流动的方向平行，开口2则垂直于气体流动的方向。两开口分别通向U型管压强计的两端，根据液体的高度差便可求出气体的流速。 已知气体密度为? ，液体密度为 ?液 ，管内液面高度差为h，求气体流速。气体沿水平方向，皮托管亦水平放置。空气视作理想流体，并相对于飞机作定常流动。 1 2 h 2’ Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. [解] 对于1、2两点说来 因h1-h2较小，有 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. [例题3]水库放水，水塔经管道向城市输水以及挂瓶为病人输液等，其共同特点是液体自大容器经小孔出流。由此得下面研究的理想模型：大容器下部有一小孔。小孔的线度与容器内液体自由表面至小孔处的高度h相比很小。液体视作理想流体。求在重力场中液体从小孔流出的速度。 h Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. [解]选择小孔中心作为势能零点，并对从自由表面到小孔的流线运用伯努利方程。因可认为液体自由表面的流速为零。故 式中p0 表示大气压，v 表示小孔处流速， 表示液体密度， 结果表明，小孔处流速和物体自高度h处自由小下落得到的速度是相同的。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. [例题4]某水手想用木板抵住船舱中一个正在漏水的孔，但气力不足，水总是把板冲开。后来在另一水手的帮助下，共同把板紧压住漏水的孔以后，他就可以一个人抵住木板了，试解释为什么两种情况需要的力不同？ [解]： 由伯努利方程可知，水由小孔喷出的速度为 未盖木板时，在时间Δt内从