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工程流体力学 参考书 孔 珑 《 流体力学》 陈卓如 《工程流体力学》第二版 丁祖荣 《流体力学》 许维德 《流体力学》 莫乃榕 《工程流体力学》 研究方法 理论分析: 根据实际问题建立理论模型 涉及微分体积法 、速度势法 、 保角变换法 实验研究: 根据实际问题利用相似理论建立实验模型 选择流动介质 设备包括风洞、水槽、水洞、激波管、测试管系等 数值计算 ： 根据理论分析的方法建立数学模型，选择合适的计算方法，包括有限差分法、有限元法、特征线法、边界元法等，利用商业软件和自编程序计算，得出结果，用实验方法加以验证。 在我国，水利事业的历史十分悠久: 4000多年前的 “大禹治水”的故事——顺水之性，治水须引导和疏通。 秦朝在公元前256—公元前210年修建了我国历史上的三大水利工程（都江堰、郑国渠、灵渠）——明渠水流、堰流。 古代的计时工具“铜壶滴漏”——孔口出流。 清朝雍正年间，何梦瑶在《算迪》一书中提出流量等于过水断面面积乘以断面平均流速的计算方法。 隋朝（公元587—610年）完成的南北大运河。 隋朝工匠李春在冀中洨河修建（公元605—617年）的赵州石拱桥——拱背的4个小拱，既减轻主拱的负载，又可宣泄洪水。 流体力学在工程中的应用 航空航天航海 流体力学在工程中的应用 能源动力 能源动力 建筑与环境 气象科学 生物仿生学 1.1.2 流体连续介质模型 连续介质模型 将流体作为由无穷多稠密、没有间隙的流体质点构成的连续介质，这就是1755年欧拉提出的“连续介质模型”。 如图所示，转轴直径=0.36m，轴承长度=1m，轴与轴承之间的缝隙＝0.2mm，其中充满动力粘度＝0.72 Pa.s的油，如果轴的转速200rpm，求克服油的粘性阻力所消耗的功率。 作业 1.11 1.14 1.15 ■重力场中流体的平衡 压强的表示方法及单位 a. 绝对压强 b. 相对压强 又称“表压强” c. 真空度 表 压＝绝对压力－大气压力 真空度＝大气压力－绝对压力 实例1 天文望远镜(动画) 例题：1.5.4 1.5.3 压力测量 自学 1.6 静止液体作用在壁面上的力 工程实际：挡水堤坝、路基、闸门、船舶及其它水工设施时，不仅要知道静止流体的压强大小和分布，而且还要确定流体作用在物体壁面上总压力的大小、方向和作用点。 学习内容：静止流体对平面壁和曲面壁的作用力（大小、方向和作用点）。 压力体体积的组成： （1）受压曲面本身； （2）通过曲面周围边缘所作的铅垂面；? （3）自由液面或自由液面的延长线。 压力体的种类：实压力体和虚压力体。实压力体Fz方向向下，虚压力体Fz方向向上 1.6 静止液体作用在壁面上的力 x y o ? h yD yc y y’ c c x’ D D b b a a dA ? P hc hD 1.6.1作用在平板上的力 力的大小 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile . Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. x y o ? h yD yc y y’ c c x’ D D b b a a dA ? P hc hD 2、压力的作用点可利用理论力学中的合力距定理, 即有 结论：潜没于液体中的任意形状平面的静水总压力F，大小等于受压面面积A与其形心点C的静水压强pc之积。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile . Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 作用面ab对x轴的静面矩 平面ab对x轴的惯性矩 根据惯性矩平行移轴定理 结论：yDyC，即压力中心D总位于形心C下方 x y o ? h yD yc y y’ c c x’ D D b b a a dA ? P hc hD Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile . Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 同理对y轴利用合力矩定理 x y o ? h yD yc y y’ c c x’ D D b b a a dA ? P hc hD Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client P