第一章流体力学基础.pptVIP

如图1-5所示的定态流动系统，流体连续地从1—1截面进入，从2—2截面流出，且充满全部管道。以1—1、2—2截面以及管内壁为衡算范围，在管路中流体没有增加和漏失的情况下，单位时间进入截面1—1的流体质量与单位时间流出截面2—2的流体质量必然相等，即 　　　　　ms1=ms2　　　　　　　(1-15) 　　　或　ρ1u1A1=ρ2u2A2　　 (1-16) * 直角坐标系下微分形式的连续性方程 * * * 流体膨胀性的大小用体积膨胀系数β来表示，它表示当压强不变时，升高一个单位温度所引起流体体积的相对增加量 * 对于一定的流体，内摩擦力F与两流体层的速度差du成正比，与两层之间的垂直距离dy成反比，与两层间的接触面积A成正比，即 表明流体层间的内摩擦力或剪应力与法向速度梯度成正比 * * * 油液的牌号：摄氏 40oC 时油液运动粘度的 平均厘斯( mm2 /s )值。 用不同的粘度计测定 * * * 当系统处于热力学平衡状态，系统的宏观性质 (如T、P、V、?、U、H、G、CP、S等……)都具有确定的数值，系统的这些宏观性质，又叫系统的热力学性质。 系统的状态确定，系统的所有性质就都确定不变。反之，当系统的一系列性质都确定之后，系统的状态也就被唯一确定了。换句话说：也就是当外界条件不改变时，系统的各种性质就不会发生改变；而当系统的状态发生了变化时，系统的一系列性质也随之而改变。但是改变了多少，只取决于系统的开始和终了状态，而与变化的途径无关。 。换句话说：也就是当外界条件不改变时，系统的各种性质就不会发生改变；而当系统的状态发生了变化时，系统的一系列性质也随之而改变。但是改变了多少，只取决于系统的开始和终了状态，而与变化的途径无关。 热力学系统的“状态”是系统的物理性质与化学性质的综合 表现，指的是平衡态。 当我们说“体系处于一定状态”时，体系的性质就只决定与它现在的状况，而与其过去的经历和今后的去向无关，当体系状态改变时，其一系列性质也随之改变。而改变多少，只与始态和终态有关，而与这一变化需经历的途径如何及时间的长短无关。当体系从始态出发，经历若干步骤又回到原状态时，所有的状态函数也就都恢复原值，故称其为状态函数。 * Pa m3=J 重力、离心力及一切由于加速度存在而产生的惯性力均为质量力。 单位质量力：单位质量的质量力。 事实上，单位质量力数值上就等于加速度 单位质量的流体受到的力场作用力称为单位质量流体的质量力,简称单位质量力. 单位质量力表示为 ,单位为m/s2 在重力场中,单位质量力等于重力加速度g,方向竖直指向地心. * 当微小面积 趋于零，并对上述关系式取极限时，则得到流体内某定点处的应力为 * * * * * * * 静压力处于相对静止状态下的流体，由于本身的重力或其他外力的作用，在流体内部及流体与容器壁面之间存在着垂直于接触面的作用力 * 这里主要想探讨相对静止液体的平衡规律。 * 积分上式得：假如一容器内装有密度为ρ的液体，液体可认为是不可压缩流体，其密度不随压力变化。在静止的液体中取一段液柱，其截面积为A，以容器底面为基准水平面，液柱的上、下端面与基准水平面的垂直距离分别为z1和z2，那么作用在上、下两端面的压力分别为p1和p2。 * 绝对压力：以绝对真空为基准测得的压力，它是流体的真实压力。 表压或真空度、相对压力：以大气压为基准测得的压力，把大气压强视为零压强的基础上得出来的。 * * 流体运动学：主要研究流体的运动规律。 流体动力学：主要研究作用于流体上的力以及与流体运动之间的关系。 流体运动学: 研究流体的运动规律，如速度加速度等运动参数的变化规律。 流体动力学: 研究流体在外力作用下的运动规律，即流体的运动参数与所受力之间的关系。 本节主要介绍流体运动学和流体动力学的基本知识，推导出流体动力学中的几个重要的基本方程：连续性方程；动量方程；能量方程。 * 连续介质模型的引入，使我们可以把流体看作为由无数个流体质点所组成的连续介质，并且无间隙地充满它所占据的空间。我们把流体质点运动的全部空间称为流场。由于流体是连续介质，所以描述流体运动的各物理量(如速度、加速度等)均应是空间点的坐标和时间的连续函数。根据着眼点的不同，流体力学中研究流体的运动有两种不同的方法，一种是拉格朗日（Lagrange）方法，另一种是欧拉（Euler）方法。 用初始时刻 t0 某流体质点具有的空间坐标(a,b,c)来标识不同的流体质点，用流体质点的初始坐标(a,b,c)和时间变量 t 共同表达流体质点的运动规律 x = x ( a,b,c,t )、y = y ( a,b,c,t )、z = z ( a,b,c,t )。 * * * 在讨论流体运动的基本规律和基本方程之前