北师大 流体力学小结_物理_自然科学_专业资料.pptVIP

小结与作业 1 试从力学角度，比较流体与固体的差别； 2 气体和液体的物理力学特性有何异同； 3 为什么可把流体作为连续介质处理，说明对研究流体运动规律有何意义； 4 影响粘度的因素； 5 运动速度不同的相邻流层，剪切力的特点，作用方向； 6 理想流体有无能量损失，为什么？ 7 压缩性与膨胀性的区别； 8 管径不均一的毛细管，其毛细上升高度得出时力的分析。 第一章 思考题 1. 工程流体力学任务是研究流体的平衡与宏观机械运动规律。静止流体不能抵抗剪切变形；引入了连续介质模型假设。 2. 惯性、重力特性、粘滞性、压缩性和膨胀性以及表面张力特性是流体的主要物理性质，其中重力特性、粘滞性对流体运动的影响起着重要作用。 3. 粘滞性是流体的主要物理性质，它是抵抗剪切变形的一种性质，不同的流体粘滞性大小用动力粘滞系数μ或运动粘滞系数ν来反映。其中温度是粘度的主要影响因素：随 温度升高，气体粘度上升、液体粘度下降。理想流体是忽略粘性的假想流体。 牛顿内摩擦定律表明流体的切应力大小与速度梯度或角变形率或剪切变形速率成正比，这是流体区别于固体(其切应力与剪切变形大小成正比)的一个重要特性。 小结与作业 4. 流体的压缩性，一般可用体积压缩系数?和体积模量E 来描述，通常情况下，压强变化不大时，都可视为不可压缩流体。 5. 作用于流体上的力：质量力和表面力；质量力（又称体积力）的大小与流体的质量成比例。最常见的质量力是重力和惯性力，表面力的大小与作用面的面积成比例,表面力常分为垂直于表面的压力和平行于表面的切力。 6. 理想流体只是实际流体（粘性流体）在某种条件下的简化模型。实际流体与理想流体的主要区别在于有无粘滞性。 第二章 思考题 1 流体静压强的特性 2 静止液体中某一点压强，为什么可以从该点前、后、左、右方向去测量？测压管安装在容器侧壁处，为什么可以测量液体内部距测压管较远处的静水压强？ 3 静止重力流体等压面有何特性？ 4 质量力只有重力的静止流体的单位质量力为多少？(坐标轴z与铅垂方向一致且竖直向上) 5 流体静压强有哪几种表示方法？ 6 说明压强与水头，绝对压强与相对压强，负压与真空值的相互关系； 水力学中真空的概念与物理学中有何区别，真空的大小程度用什么表示？ 第二章 思考题 7 两个容器B和C，其上都有活塞且活塞的面积相等；分别在两个活塞上增加相等的压力?p时，两个容器内各点压强的增值是否相等？ 8 压强分布图与压力体两概念有何区别？实压力体和虚压力体如何构成 9 作用在平面上液体的总压力与受压平面形心和受压平面淹没深度的关系，压力中心是否就是受压平面的形心。 10 浮体(或潜体)所受浮力与作用在曲面上总压力垂直分力的关系。 1 流体静压强有两个特性。一是指方向，即静压强的方向是垂直指向受压面；二是指大小，即任意点静压强的大小与受压面的方位无关，只与该点在液面下的位置有关。 2 流体的平衡微分方程表达了处于静止或相对静止状态的液体中任意点压强与作用与流体的质量力之间的普遍关系。流体平衡微分方程的积分形式表明，处于平衡状态的不可压缩流体中，作用在其边界上的压强p0将等值地传递到流体的任一点上。 3 液体中压强相等的点所组成的面称为等压面。它有两个特性：在平衡液体中等压面即等势面；等压面与质量力正交。单纯重力作用下的静止液体，其等压面必然是水平面。在应用等压面时，必须保证所讨论的液体是静止连续介质。 § 小 结 4 液体中任一点的压强可用静压强的基本公式p=p0+?gh来计算。村强随淹没深度h 按线性规律变化。 5 绝对压强是以绝对真空状态作为零点计量的压强，用p表示。相对压强是以当地大气压强作为零点计量的压强，用p表示。二者之间相差一个当地大气压强pa。压强的计量单位有三种表示方法，即用应力单位表示、用大气压的倍数表示、用液体高度表示。 6 根据静压强公式以及静压强垂直并指向受压面的特点，可利用图形来表示静压强的大小和方向，此图形称为静压强分布图。静压强分布图的绘制规则，一是按比例用线段长度表示点压强的大小，二是用箭头表示压强的方向，并使之垂直受压面。 § 小 结 7 z+p/(?g)称为测压管水头，其中z为位置水头，p/(?g)为压强水头。同一静止液体中，所有各点的测压管水头均相等，即z+p/(?g) =C。 8 作用于平面上的液体总压力的计算，包括总压力的大小、方向和作用点。对于矩形受压面，利用图解法求解较为方便，因而要正确绘出静压强分布图。对于受压面为任意形状，常用解析法求解其液体总压力的大小和作用点位置。 9 作用于曲面上的液体总压力的计算，先求其水平分力FPx和垂向分力FPz，再求合力F。水平分力FPx等于作