[农学]第1章 绪论改.ppt

第1章 绪论 1、张伟，陈文义. 流体力学. 天津大学出版社.2005.2 第2次印刷 2、蔡增基，流体力学 泵与风机（第四版）.中国建筑工业出版社.1999.12 3、杜广生，工程流体力学.中国电力出版社.2007.8 4、屠大燕，流体力学与流体机械. 中国建筑工业出版社.1994.6第1次印刷 5、莫乃榕，流体力学水力学习题集 人类虽然长期生活在空气和水环境中，对一些流体运动现象却缺乏认识，现举三例。 1、高尔夫球：表面光滑还是粗糙？ 高尔夫球运动起源于15世纪的苏格兰，当时人们认为表面光滑的球飞行阻力小，因此用皮革制球。 Archimedes(285-212 BC) Parallelogram（平行四边形） law for addition of vectors Leonardo da Vinci（达芬奇）(1452-1519) 一维恒定流动连续性方程 紊流（Turbulence） Isaac Newton(1642-1727) 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，既减压主拱的负载，又可宣泄洪水。 一、流体质点的概念 定义：较微观粒子结构尺度大得多而较宏观特征尺度小得多的流体分子团。 　 二、连续介质模型 一、液体的密度、重度和相对密度 1、密度 二、流体的压缩性与热胀性 三、粘滞性 课堂小练兵…… 坐直喽，伸伸手，动动脑！！！！ 1、表面力又称面积力，是毗邻流体或其它物体作用 在分离体表面上的（直接施加）力，其大小与作用面积成正比。 ??表面力按作用方向可分为： ?? 压力：??? 垂直于作用面。 ?? 切力：??? 平行于作用面 ? 2、应力：单位面积上的表面力，单位：N/m2或Pa； ? 压强：单位面积上的压力； ? ??? 切应力：单位面积上的切力。 Laws of motion Laws of viscosity of Newtonian fluid 18th century Mathematicians： Euler（欧拉）： Euler equation Bernoulli (伯努利) ： Bernoulli equation Frictionless(无粘) flow solutions D’Alembert（达朗贝尔）： D’Alembert paradox（佯谬，疑题） Engineers： Hydraulics （水力学）relaying on experiment Channels ，Ship resistance， Pipe flows Pitot Venturi (文丘里） Torricelli Poiseuille 19th century Navier (1785-1836) Stokes (1819-1905) N-S equation viscous flow solution Reynolds (1842-1912) 发现紊流（Turbulence） 提出雷诺数（Reynolds Number） 20th century Ludwig Prandtl (1875-1953) Boundary theory(1904) The father of modern fluid mechanics Vonkarman (1881-1963) I.Taylor (1886-1975) 现代流体力学 理论的奠基者 Large enough in microscope（微观） 在标准条件下，1立方毫米流体含有 个左右的分子，分子间距离 cm。 Small enough in macroscope（宏观）. 考虑宏观特性，在流动空间和时间上所采用的一切特征尺度和特征时间都比分子距离和分子碰撞时间大的多。 第二节 连续介质模型 　　连续性假定是指宏观上可以把流体看成是由无数个质点组成的稠密无隙的连续介质。 　　在流体力学中，质点是组成流体的最小基本元素，且质点间不存在间隙。亦即流体质点在宏观上可视为只有质量而无体积