大学物理生技14课件1流体力学.pptx

作业;流体：液体和气体;一.基本概念;3.流线(stream line)——假想曲线 ;;例 一条半径为3mm的小动脉内出现一硬斑块，此处有效半径为2mm，平均血流速度为5.0cm/s，求未变窄处的平均血流速度。;三. 伯努利方程;通过ΔS1的体积：;设流体的密度为ρ ；进入断面ΔS1的质量为;由功能原理;：压力头;——理想流体的伯努利方程;四. 伯努利方程的应用;1. 乒乓球实验;;;;5. 香蕉球;例 小孔流速;例 流速计 (Pitot管）;;;库伦实验（1784）;2. 速度梯度 ( velocity gradient ) ;当速度改变不均匀时;3. 粘滞系数 ( coefficient of viscosity );气体的粘性;二 泊肃叶定律 ( Poiseuille law );;内摩擦力的合力为 dF，方向向左，;;;流量; 泊肃叶定律只能运用于层流 !;　 液体在粗细均匀的水平管中作层流时，沿液流方向，液体的压强是逐渐降低的：;四.斯托克斯阻力定律 ;极限速率;高速离心分离技术;差速离心;1.雷诺实验(1883) 见图：;2.层流与湍流 层流：分层流动，彼此不混合。 湍流：流速出现横向分量，此时能耗与阻力都 急剧增加。 3.雷诺数Re 判断流动形态 实验表明层流与湍流决定于液体、管径、流速。 对圆形管道 Re ＜ 2000 为层流 Re ＞ 2600 为湍流 　　　　　;湍流;湍流区域的大小与物体形状的关系;汽车的阻力主要取决于尾部形成的湍流;高尔夫球表面有许多窝，在同样的大小和重量下，飞行距离是光滑球的5倍。;自然之迷：;内，我和三个伙伴在几公里的水域搜寻神户号，没发现一点踪影，庞然大物究竟在哪里？正当我们沿着湖底继续向西北方向寻去时，忽然不远处闪出一道耀眼的白光，飞快的向我射来。顿时平静的湖底出现了剧烈的震动，耳边呼啸如雷的巨声隆隆滚来。白光在鄱阳湖底滚动，我的三个伙伴随着白光的吸引力翻滚而去，我挣扎出水面，我的同伴下落不明……; 此外，这里水文情况复杂，许多江河支流的强大水流在这里交汇，有五大江河必经这里注入长江，由于这里是狭窄的咽喉要道，同样造成水流的“狭管效应”，使流速增大，水流紊乱并产生漩涡。; 不过，“魔鬼三角”还出现过一连窜神秘现象，如黑夜里湖上会闪烁硕大的荧光圈，附近的井里会发出奇怪的声响以及那湖底???“白光”等等，仍令人不解。科学家们已决心借助激光、远红外线、卫星遥感等高科技手段，彻底揭开“魔鬼三角”之迷。 ;1938年苏联物理学家卡皮查(П . Капица ， 1894 — 1984 )发现液氦在 2.2 K 以下，其内摩 擦力趋于消失 ( 粘滞性很小，流经间隔小于 10 -6 m 的狭缝时，其粘滞性小于 10 -12 Pa · s )， 这称为“ 超流动性（ superfluidity ）”，这样的 液体称为 超流体 。超流体的氦称为 液氦Ⅱ， 把氦Ⅱ装入足够细的玻璃管中，特别是在管中 放入一些金刚砂粉末，使通道更窄时，液氦Ⅱ 会从玻璃管中向上喷出，像一喷泉，最高可达 30 cm ，称为 “ 喷泉效应 ” 。; 1972 年，美国康奈尔 大学低温研究小组的三位 物理学家戴维·李 ( D.lee ， 1931－)、奥谢罗夫 ( D. Osheroff ，1946-）和里 查森(R.Richardson ，1937 －)用他们出色的实验发现 了 3He 的超流动性。他们 三人共同获得了1996年诺 贝尔物理学奖。;§6-3 流体力学基本方程*;热力学状态方程;初始条件;例1：流体静力学;例1：流体静力学;例2：理想流体动力学;例2：理想流体动力学;例2：理想流体动力学;积分得;例3：粘性流体动力学;例3：粘性流体动力学;例3：粘性流体动力学;例3：粘性流体动力学;例3：粘性流体动力学;例3：粘性流体动力学;例3：粘性流体动力学;例3：粘性流体动力学;理想流体