水力学重点.docx

流体的连续介质模型描述流体宏观属性的物理量在空间上是 连续的，所以我们可以把流体本身就看成是一种在空 间上连续的介质。牛顿内摩擦定律：两平板间的流动是平行流动的； ?固定平板附近的流体处于静止状态； ?运动平板附近的流体随平板运动； ?流体的水平流速在y方向上是呈线性分布的；黏性： 流体在运动状态下抵抗剪切变形速率能力的性质，称为粘滞性，简称黏 性，黏性是流体的固有属性，是运动流体产生机械能损失的根源。 作用在流体上的力，表面力：压力、表面张力、摩阻力质量力：重力、惯性力、离心力静止流体的压强 (1)定义：静止的流体，只存在压应力——压强，压强的大小与作用面的方位无关，是空间坐标的连续函数，P=P(x,y,z) 流体静压强的特性：1、垂直性平衡流体总的静压强总是垂直于作用面，并沿作用面的内法线方向；2、等值性平衡流体中任一点的静压强大小与其作用面的方向无关，即作用于同一点的流体静压强各向相等。 流体平衡的微分方程物理意义：静止液体中，流体静压强沿某一方向的变化率与该方向 单位体积上的质量力相等。8、等压面 （1）定义：压强相等的点所构成的平面或曲面， dp =0 （2）特性：a-等压面就是等势面; b-等压面与质量力正交； c-等压面不能相交； （3）等压面为水平面的条件： 同种液体；静止或平衡；连续介质 （4）常见的等压面 两种互不想混的液体，处于平衡状态时的分界面；液体与气体的交界面9、流体静力学基本方程（压强形式） P=P0+RH物理意义：静止流体中任一点的压强由两部分组成：PO——由边界条件形成的自由表面压强；RH——以单位面积为底，以水深h为高的流体重量，即由液柱重 量所产生的压强；流体静力学基本方程（能量形式）R重度静止流体中，各点的测压管水头相等，测压管水头线 是水平线，即各单位重量流体所具有的总势能相等。绝对压强：以设想没有大气分子存在的绝对真空为基准计量的压强，称之为绝对压 强，用 p’表示。 相对压强：以当地大气压强pa为基准计量 的压强，称之为相对压强，用p表示。 真空度：指某点的绝对压强小于当地大气压强的数值；物理学的真空：绝对没有大气存在的状态；流体力学的真空：相对压强为负值的状态，故真空也称为负压 注意： 只有真空存在时，才有真空值，真空值恒为正； 真空与相对压强p之间的关系pv=|p| 压力体：只是作为计算曲面上垂直压力的一个数值当量，它不一定是由实际液体所组成。作用在任意平面上的静水压力P的大小等于受压面面积与其形 心点所受压强的乘积，即形心点的压强，代表整个受压面上的静水平均压强。拉格朗日法：研究每一质点的运动参数（坐标、速度、加速度、压强）随时间的变化规律，综合所有流体质点运动参数的变化，便得到整个流场流体的运动规律。着眼点是流体质点，研究波动问题时多用此法。欧拉法： 即研究液体质点通过空间固定点的运动参数随时间的变化规律。综合流场中所有点的运动参数的变化情况，就得到整个流场中流体的变化规律。欧拉法是描述流体运动常用的一种方法。时变加速度（当地加速度）：由非恒定性所造成的。位变加速度（迁移加速度）：因位置变化而形成的加速度。全加速度：时变加速度+位变加速度。恒定流：流场中流体的运动参数不随时间而变的流动。 非恒定流：流场中流体的运动参数随时间而变。迹线：流场中某一流体质点在一段时间内运动的轨迹线。流线：是某一瞬时在流场中绘出的一条曲线，该曲线上所有各点的流速矢量均与该曲线相切。流管：在流场中作一条本身不是流线又不相交的封闭曲线，通过这样的封闭曲线上各点的流线所构成的管状表面称为流管。元流：充满于流管中的运动液体。（即管内液体的总体）。断面无限小的元流称之为微小元流。总流：无数微小元流的总和称为总流过流断面：与元流或总流各流线相垂直的横断面（也称有效断面）。 1）元流过流断面面积无限小，可认为各点的运动要素相同，总流则不然；2）若流线相互平行，则过流断面为平面，否则为曲面；25、流量：单位时间内流过过流断面的流体量。体积流量、质量流量26、断面平均流速：假想均匀分布在过流断面上的流速v。27、渐变流：虽然流线不是相互平行的直线，但接近于平行直线时称为渐变流；渐变流特性基本与均匀流相同。急变流：水流的流线之间夹角很大或者流线的曲率半径很小，称为急变流。若流线上各质点的位变加速度为0，这种流动称为均匀流，反之则为非均匀流。均匀流的特性：1)流线为相互平行的直线，过水断面为平面，且形状、大小沿流程不变；2）同一流线上不同点的流速应相等，从而各过水断面上的流速分布相同，断面平均流速相等。30、理想流体恒定元流能量方程1）理想流体、2）元流、3）恒定流、4）质量力只有重力、5）不可压缩流1、应用条件： ①液体流动为恒定流； ②液体为不可压缩液体； ③质量力仅为重力； ④过水断面必须是在均匀