流体力学基本知识课件.pptVIP

4.流量：單位時間內通過某一過流斷面的流體體積。一般流量指的是體積流量，單位是m3/s或L/s。5.斷面平均流速：斷面上各點流速的平均值。通過過流斷面的流量為斷面平均流速為：該關係式表達了流量（Q）、過流斷面（ω）和平均流速（v）三者之間的關係。二、恒定流的連續性方程式

1.如圖1－15所示，在恒定總流中任取一元流，元流在1－1過流斷面上的面積為dω1,流速為u1;在2－2過流斷面上的面積為dω2,流速為u2。應用品質守恆定律，在dt時段內流入的品質與流出的品質相等：ρ1u1dω1dt＝ρ2u2dω2dt或ρ1u1dω1＝ρ2u2dω2從元流推廣到總流，得：由於過流斷面上密度ρ為常數，以帶入上式，得：ρ1Q1＝ρ2Q2（1－13）Q＝ωvρ1ω1v1＝ρ2ω2v2（1－13a）（1－13）、（1－13a）－－品質流量的連續性方程式。2.γ＝ρg，同一地區重力加速度g相同。ρ1Q1g＝ρ2Q2gγ1Q1＝γ2Q2（1－14）γ1ω1v1＝γ2ω2v2（1－14a）G1＝G2（1－14b）（1－14）、（1－14a）、（1－14b）－－重量流量的連續性方程式。3.當流體不可壓縮時，流體的容重γ不變，上式得到：Q1＝Q2（1－15）ω1v1＝ω2v2（1－15a）（1－15）、（1－15a）－－體積流量的連續性方程式。對可壓縮流體，可用（1－13）、（1－14）。連續性方程,說明管道中總流是連續的，過流斷面與平均流速成反比，過流斷面大，流速小；過流斷面小，流速大；過流斷面不變，流速亦不變；連續性方程是品質守恆定律在流體力學中的運算式。三、恒定總流能量方程式

應用能量守恆及其轉化規律（一）恒定總流實際液體的能量方程式圖1－16，取1－1、2－2斷面，寫伯努裏方程式：z1、z2－－位置水頭，表示單位重量的位置勢能。p1/γ、p2/γ－－壓強水頭。P為相對壓強（靜壓）。α1v12/2g、α2v22/2g－－流速水頭（動壓）。α－動能修正係數。α＝1.05~1.1,常取α＝1.0hω1－2－－水頭損失。（水從斷面1－1流向斷面2－2）以上各項單位為長度，都可以在斷面上用鉛直線段在圖中表示出來。H＝z＋p/γ＋αv2/2gH－－總水頭。Hp＝z＋p/γ－－測壓管水頭。將各斷面上的總水頭連成一條線，則此線稱為總水頭線，如圖1－16中虛線所示。總水頭線是沿流程下降的傾斜線。將各斷面上的測壓管水頭連成一條線，則此線稱為測壓管水頭線，如圖1－16中實線所示。測壓管水頭線沿流程方向可能上升，也可能下降。（二）實際氣體恒定總流的能量方程式對於不可壓縮氣體，由於氣體容重γ很小，重力做功忽略不計，z＝0；一般通風管道中，過流斷面流速分佈比較均勻，α＝1。實際氣體總流的能量方程式為：流體力學基本知識§1－1流體的主要物理性質一、密度和容重

品質與密度

品質：表徵慣性的物理量

流體的品質：常以密度來反映

定義：對於均質流體，單位體積的品質稱為密度(ρ)

數學運算式：

重力與容重

物體受到地球引力的特性，稱為重力特徵，常用容重來表徵

定義：對於均質流體，作用於單位體積流體的重量稱為容重(γ)

數學運算式：

容重與密度：

二、流體的粘滯性

定義：流體內部質點間或層流間因相對運動而產生內摩擦力（切力）以反抗相對運動的性質叫做粘滯性。

牛頓內摩擦定律：F－內摩擦力,N;S－摩擦流層的接觸面面積,m2；

τ－流層單位面積上的內摩擦力（切應力）,N/m2；

du/dn－流速梯度，沿垂直流速方向單位長度的流速增值；

μ－與流體種類有關的係數(動力粘滯係數)；

粘滯性的大小用粘滯係數表達

運動粘滯係數(ν)：

三、流體的壓縮性和熱脹性

定義：流體壓強增大，體積縮小的性質，稱為流體的壓縮性。流體溫度升高，體積膨脹的性質，稱為流體的熱脹性。結論：1）液體壓縮性和膨脹性很小，引起工程誤差很小，可忽略不計。2）氣體有顯著的壓縮性和膨脹性，t與P的變化對ρ影響很大。

當流體的