第四章流体动力学基础[同济流体力学].pptVIP

第四章 流体动力学基础;第四章 作业 4.3 4.4 4.5 4.9 4.10 4.11 4.13 4.14 4.15 4.19 4.29 4.31 第十周交作业 ;目 录; 流体动力学是按照牛顿力学的基本定律建立起流体力学的基本方程和定解条件，并根据流动的基本定律揭示流动过程中的一些主要性质。;第四章 流体动力学基础; 系统是指某一确定流体质点集合的总体。 系统所包含的流体具有确定的质量，系统的边界把系统和外界分开。边界上有力的相互作用和能量交换，系统随流体流动，其边界形状和所包围的空间随流动不断变化。系统与外界没有质量交换。;§4.1 系统和控制体，雷诺输运定理;§4.1 系统和控制体，雷诺输运定理;§4.1 系统和控制体，雷诺输运定理;§4.1 系统和控制体，雷诺输运定理;§4.1 系统和控制体，雷诺输运定理;第四章 流体动力学基础;;即单位时间内控制体内流体质量的增加或减少等于同时间内通过控制面流入或流出的净流体质量。如果控制体内的流体质量不变，则必然同一时间内流入与流出控制体的流体质量相等。;;;§4.2 对控制体的流体力学积分方程;§4.2 对控制体的流体力学积分方程;§4.2 对控制体的流体力学积分方程;§4.2 对控制体的流体力学积分方程;;§4.2 对控制体的流体力学积分方程;§4.2 对控制体的流体力学积分方程;;;2、切应力对控制体作的功率;4.2 对控制体的流体力学积分方程;4.2 对控制体的流体力学积分方程;4.2 对控制体的流体力学积分方程;第四章 流体动力学基础;§4.3 微分形式的连续性方程;§4.3 微分形式的连续性方程;§4.3 微分形式的连续性方程;第四章 流体动力学基础;§4.4 微分形式的动量方程——N-S方程;2）粘性流体中，由于存在粘性，流体作用面上除了有法向应力外还有切向应力。总应力不再垂直于作用面。;1、应力形式的粘性流体运动微分方程;;§4.4 微分形式的动量方程——N-S方程;在OYZ平面上A点取流体微团，作用在平行六面体上的各力对通过中心A并与X轴的力矩之和应等于零。 ;§4.4 微分形式的动量方程——N-S方程;§4.4 微分形式的动量方程——N-S方程;§4.4 微分形式的动量方程——N-S方程;§4.4 微分形式的动量方程——N-S方程;§4.4 微分形式的动量方程——N-S方程;§4.4 微分形式的动量方程——N-S方程;A、初始条件 —— 初始条件是对不定常流动问题提出的，即给出某一时刻 流场的中各点的所有运动参数值，方程组的解必须满足 这一初始条件。定常流动无需初始条件。;（2）特殊的流体边界： 内流流场：通常要给出出入口截面的速度和压强， 考虑能量关系时还包括温度。一般由实验测定； 外流流场：通常必须给出无穷远处的速度和压强。 通常将离扰流物体足够远处的有限距离处作为无穷远处。 （3）两种流体交界面： 交接面上两种流体的速度、压强和切应力应连续。 （4）动力学条件 ： 边界表面上的流体压力条件，根据作用与反作用定律， 流场边界面处流体的压力与固体壁面所受的压力相等。 ;伯努利方程、动量方程、动量矩方程的应用;动量方程的应用;;解：1. 只包含水流的控制体;4.由伯努利方程;压强合力;;主动脉弓流动：多个一维出入口动量方程 ;主动脉弓流动：多个一维出入口动量方程 ;动量方程的应用;动量方程的应用; 伯努利方程、动量方程、动量矩方程的应用;;求： (1)输入轴矩Ts;混流式离心泵：固定控制体动量矩??程 ;;已知: 洒水器示意图。R = 0.15m ,喷口A = 40mm2,θ=30°,Q =1200 ml / s ， 不计阻力。;设喷口流体的绝对速度为V，牵连速度为U 及相对速度为Vr ;(2)当n=400转/分时;能量方程的应用;;求： (1) 有用功的增量Δw ； ;质流量