流体佯谬由于牛顿力学巨大成功,人们对牛顿确定三大.pptVIP

流体(fluid)力学 重点：理想流体，流线，流管，流量，连续性 方程，伯努利方程；粘滞流体，流动形态，流动规律，离心机原理。 §1.理想流体(ideal fluid) 一.几个概念 1.流体：具有流动性的连续介质，是液体与气体 的总称。 特点：流体内各部分间易发生相对运动，无固 定形状。 2.理想流体：完全不可压缩，无粘滞性的流体。 5.流管(tube of flow) 流线组成的管道。 二.连续性方程(equation of continuity) 导出v与s之关系 见图： Q = sv—单位时间内流过截面s的体积，称体积 流量(volume rate of flow)。上式也称流量守恒方程。 质量流量(mass rate of flow)：Qm =ρsv 三.伯努利方程(Bernoulli’s theorem) 讨论流体各处h，v，p的关系 事例1. 我国列车全面提速 后，在高速行驶的列车上 有时 出现了车窗玻璃飞 落的现象。 1.导出：由功能原理讨论：见图 将上式化简，得： 2.应用： （1）空吸作用 见图： （2）小孔流速 见P98例5.1： （3）流速计 见图： （4）流量计 见图 * * 流体佯谬 由于牛顿力学的巨大成功，人们对牛顿确定的三大定律深信不疑，奉之为金科玉律，然而在生活中，我们常常会惊异的发现流体表现出一些意想不到的效应。例如： 从受力角度，b图小球将向右侧做加速运动，但是实践证明小球仍保持如图状态。难道牛顿运动定律不适用上述小球的运动？！ 科学家们称上述 现象为流体佯谬，经 瑞典科学家丹尼尔． 伯努利(D.Berhoulli) 的探索，成功 地解释了流体佯谬， 从而奠定了流体力学 的基础 压缩性：分子间距：气体：10-9m，液体：10-10m， 液体的压缩性较小，一般情况下可忽略。 （水在1000atm下，体积缩小5％）。 粘滞性(viscosity)：内摩擦力，各层相对流动时，相邻两层 间的相互作用力。有些液体（水、酒精）粘滞性 较小,在流动范围不大，管道较粗时可忽略粘滞性。 3.定常流动（稳定流动）(steady line flow) 流体流经的空间内，各点的流速不随时间变化。 注意与匀速 流动相区别。 4.流线(stream line) 流体质元的流动轨迹，切线方向为流速方向。 定常流动：流线是否随时间变化？ v1 v2 事例2.豪克号海难事件 S1’ S2’ v1 v2 p2 p1 A B