工程流体力学概念.docx

工程流体力学概念 连续介质模型：在流体力学的研究中，将实际的分子组成的结构用流体微元代替。流体微元是由足够数 量的分子组成，连续充满它所占据的空间，这就是连续介质模型。 表面力：作用在所研究流体外表面上与表面积大小成正比的力。 应力：单位面积上的表面力。 质量力：处于某种力场中的流体，所有质点均受到与质量成正比的力。 流体的相对密度：某均质流体的质量与4℃同体积的纯水的质量比称为该流体的相对密度。 d ? ρ ρ w 1 ΔV 体胀系数α ：当压强不变而流体温度变化 1K 时，其体积的相对变化率。α ? V ΔT 1 ΔV 压缩率k ：当流体温度不变，所受压强改变时，其体积的相对变化率。k ? ? V ΔP 体积模量K :压缩率的倒数。K 1 V?P ? ? ? k ΔV τdv dh粘性：当流体在外力作用下，流体微元间出现相对运动时，随之产生阻碍流体层相对运动的内摩擦力， τ dv dh 动力粘度? ：单位速度梯度时内摩擦切应力的大小。μ ? 运动粘度? ：动力粘度与流体密度的比值。υ ? μρ 恩氏粘度：被测液体与水粘度的比值。 牛顿内摩擦定律：流体内摩擦力（切力）的大小与流体的速度梯度和接触面积大小成正比，并与流体 的粘性有关。 F ? μA dv 切应力： τ ? μ dv f dh dh 理想流体：一种假想的没有粘性的流体。 牛顿流体：在流体力学研究中，凡切应力与速度梯度呈线性关系，即服从牛顿内摩擦定理的流体，称 为牛顿流体。 表面张力σ :引起液体自由表面欲成球形的收缩趋势的力。 静压强：当流体处于绝对静止或相对静止时，流体中的压强为流体静压强。 有势质量力：质量力所做的功只与起点和终点的位置有关，这样的力称为有势质量力。 力的势函数：某函数对相应坐标的偏导数，等于单位质量力在相应坐标轴上的投影，该函数称为力的 势函数。 等压面：在充满平衡流体的空间，连续压强相等的各点所组成的面称为等压面。 绝对压强：以绝对真空为零点开始计量的压强。（气体状态方程中使用 ） 计示压强（表压强）：绝对压强与大气压强之差。（开口容器或不可压缩流体使用 ） 真空度：流体的绝对压强小于大气压而形成真空的程度。 压力体：由所研究的曲面，通过曲面周界所作的垂直柱面和流体的自由表面（或其延伸面）所围成的 封闭体积叫做压力体V。 实压力体：当所讨论的流体作用面为压力体的内表面时，称为实压力体。 虚压力体：当所讨论的流体作用面为压力体的外表面时，称为虚压力体。 浮力:液体对潜入其中的物体的作用力称为浮力。 当地加速度（时变加速度）：位于所观察空间的流体质点的速度随时间的变化率。 迁移加速度（位变加速度）：流体质点所在空间位置的变化所引起的速度变化率。 质点导数（全加速度或随体导数）：时变加速度与位变加速度之和。 恒定流动（定常流动）：流场中每一空间点上的运动参数不随时间变化的流动。 非恒定流动（非定常流动）：流场中运动参数不但随位置改变而改变，而且也随时间变化的流动。 迹线：流体质点的运动轨迹。 流线：某瞬时在流场中所作的一条空间曲线，该瞬时位于曲线上各点的流体质点的速度在该点与曲线 相切。 流管：在流场中任取一封闭曲线（非流线），过曲线上各点作流线，所有这些流线构成一管状曲面，成为流管。 流束：若在流场中取一非流面的曲面，则过曲面上各点所作流线的总合，成为流束。 总流：在实际工程中，把管内流动和渠道中的流动看成是总的流束，它由无限多微小流束组成，称为 总流。 过流断面（有效断面）：在流束或总流中与所有流线都相互垂直的横断面称为过流断面。 湿周X：在总流的过流断面上与流体相接触的固体边壁周长称为湿周。 水力半径R：总流过流断面面积与湿周之比。 R ? A X 当量直径d e ：总流过流断面面积的四倍与湿周之比。 de ? 4 A X 流量：单位时间内流过总流过流断面的流体量称为流量。 断面平均流速：流经有效截面的流量除以有效面积的商。v ? qvA 连续性：在流体力学的研究中，把流体看作是连续介质，即使是在运动流体的内部，流体质点也是连 续充满所占据的空间，彼此间不会出现空隙。流体的这种性质称为连续性。 柯西-亥姆霍兹定理：在一般情况下，任一流体微元的运动可以分解为三个运动：随同任意基点的平移、 对于通过这个基点的瞬时轴的旋转运动和变形运动。 旋转角速度：单位时间旋转角度称为旋转角速度。 角变形速度：单位时间的角变形与1/2 的乘积称为角变形速度。 有旋运动：流体微元的旋转角速度不等于零的流动。 无旋运动：流体微元的旋转角速度等于零的流动。 正压流体：密度只与压强有关，而与温度无关的流体。 位置水头：所研究点相对某一基准面的几何高度。 压强水头（测压管高度）：所研究点处压强大小的高度，具有长度量纲。 速度水头（测速管高度）：所研究点处速度大