2022年流体力学知识点.pdf

流体力学1. 学流体力学的任务：流体自身运动规律（质量守恒、能量守恒、相互作用） ；流体与相邻物体之间的相互作用。2. 作用在一般流体上的力：表面力和质量力。3. 表示流体压缩性的物理量有：体积压缩系数，体积弹性模量（二者互为倒数）4. 描述流体运动的方法：拉格朗日法和欧拉法。5. 拉格朗日法的基本思想：着眼于流体质点（系）跟踪描述该质点随时间的运动情况。拉格朗日法的基本思想几何表达法：迹线。6. 欧拉法的基本思想：着眼于流体质点（系）占有的空间点（区域）研究该流体（质点）通过该空间点（区域）的运动情况。欧拉法的基本思想几何表达法：流线。7. 流体运动的分解：平动、转动、线变形、角变形。8. 流线与迹线的不同：迹线反映的是一个流体质点，不同时刻运动留下的轨迹流线反映的是同一时刻，不同质点的速度方向曲线9. 雷诺实验所探讨的流体流态有：层流和紊流。10.判别流态的标准是：下临界雷诺数（不是2300，受管截面的影响） 。11.不可压缩流体连续性方程的微分形式：?+?+?= 012.流体管道中的能量损失包括：沿程损失和局部损失13.流程损失的因素有：管道的粗糙度，流体的粘性，流态即?= ?22?精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 7 页 - - - - - - - - - - ：沿程阻力系数：与流体的流态，雷诺数有关系，与管道的粗糙度有关层流区，层流紊流过渡区，紊流光滑区，紊流过渡区，紊流粗糙区14.流体的能量方程（重力场中的伯努利方程）：Z +?+?22?= ?物理意义：单位重量的流体沿着流线机械能保持不变15.粘性流体的能量方程（在重力场中沿流线运动时的伯努利方程）：?1+?1?+?122?= ?2+?2?+?222?+ ?物理意义：粘性流体的总水头线沿流程逐渐下降。16.理想流体总水头线保持不变。17.测压管水头线有高有低（受管径的影响）。重力场中静止均质不可压缩流体的静压强方程：P = ?0+ ?18.静压强的性质：静压强产生静压力的方向必沿着作用面内法线方向；平衡流体内部任意一点处的静压强在各个方向相等。19.压强的表示：绝对压强、相对压强、真空压强。绝对压强：以绝对真空为起点来记起的压强。相对压强：以当地大气压强为起点来记起的压强。20.流体运动的分类：与时间有关分：定常与非定常；与空间有关分：非均匀（一维、二维、三维）与均匀（与坐标无关）；是否有旋分：有旋运动和无旋运动。一维：运动参数是一个空间坐标和时间变量的函数。均质流：整个空间上速度不变的流动，迁移加速度为0.21.流线与迹线重合的条件：定常流动（恒定流/稳定流）。22.伯努利方程 Z +?+?22?= ? 体现的是能量守恒。23.某一点的压强大小与方位无关。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 24.静止流体没有静摩擦力，不可以承受切应力。25.理想流体的特征：无粘性，26.总流伯努利方程中运动的速度是平均速度。27.圆管中层流的速度分布：旋转抛物面，最大速度在中心轴线。最大速度是平均速度的2 倍。28.等压面和质量力的关系：垂直关系。精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 3 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 1. 流体质点：宏观上无穷小，微观上无穷大，具有一定质量，形状为任意的实体。2. 连续介质假设：把流体看成是由多个流体质点组成的连续体。3. 作用在一般流体上的力：质量力和表面力。作用在理想流体上的力有：质量力和表面力，但表面力只有法向的。流体静止时所受到的力有：质量力和表面力，但表面力只有法向的。4. 流体的性质：易流动性；惯性；重力特性；粘性；压缩性；膨胀性。5. 粘性：当流层之间有相对运动时，在流层之间能够阻碍其相对运动的摩擦力的性质。6. 压缩性：流体受压时，体积缩小，密度增大的性质。压缩性的表示：液体：体积压缩系数和体积弹性模量，二者互为倒数。气体： Pv=nRT 7. 迹线：一条迹线就是一个质点随时间运动留下的轨迹。8. 流线：同一时刻，空间的一条光滑曲线在曲线上每一点处的切线方向，要与占有该点处的流体质点的速递方向重合。9. 流线的性质：过一点只能有一条流线（除奇点、驻点外）；流线不能转折和相交；定常流动时流线与轨迹线重合；非定常流动时，流线与迹线一般不重合。10.流体运动的分类：与时间有关分：定常与非定常；与空间有关分：非均匀（一维、二维、三维）与均匀（与坐标无关）；是否有旋分：有旋运动和无旋运动。11.静压强：是与点、作用面有关，对于平衡流体，流体质点与流体质点或精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 容器之间没有相对运动，由牛顿内摩擦定律知：在平衡流体内部不存在切向内摩擦力，因而作用在平衡流体上的表面力只有沿受压表面内法线方向的流体静压力。12.静压强的特性：流体静压强所产生的静压力方向必沿作用面内法线方向；平衡流体内部任意一点处的静压强在各个方向相等。13.静压强的性质：等压面也是等势面；等压面与质量力矢量正交；两种互不相混流体处于平衡状态时，其相互接触的分界面必是等压面。14.重力场中流体静压强基本方程：?+ ? = ?重力场中不可压缩均质流体静压强公式：P = ?0+ ?15.静压强基本方程式：?+ ?= ?Z:位置势能；?：压强势能16.静压强的测量：金属压力计、电测压力计、液柱压测压计。液柱式：一点处压强测量：测压管、U 形测压计、复式U 形测压计；两点间压强差：U 形测压计、微型差压计17.控制体：由空间点所构成的，用来观察流体运动的任意一个空间区域。18.流量：单位时间内流过某一控制面的流体体积称为该控制面的流量Q19.净通量 =出去的量 -进入的量20.伯努利方程：单位重量的流体沿着流线上的两点的机械能保持不变。?1+?1?+?122?= ?2+?2?+?222?总水头 =位头 +压头 +速度水头测压管水头 =位头 +压头21.不可压缩粘性流体在重力场中沿流线运动时的伯努利方程：?1+?1?+?122?= ?2+?2?+?222?+ ?精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 5 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 意义：单位质量的实际流体在沿流线运动时，有关的函数值的总和是沿流线逐渐减小的。粘性流体在整个流动过程中，总水头H 必然是沿流向降低。22.节流流量计包括：孔板流量计、喷嘴流量计、文丘里流量计。23.文丘里流量计的原理：流体通过节流装置孔板前后，压力降低，产生压强差。24.重力场，不可压，均质流体，总流，定常流动，粘性流体沿流程的伯努利方程：?1+?1?+?122?= ?2+?2?+?222?+ ?25.分差流：流量：?1= ?2+ ?3;能量：?1= ?2+ ?1-2; ?1= ?3+ ?1-3;动量： ?= (?2+ ?3) - ?126.自由射流：从有压管或孔口射入大气的一股流束。（特点：流束上的流体压强到处均为大气压）27.皮托管测流速： u = 0.982(?1-?2)?28.层流：流体因微团沿轴线方向运动，在垂直断面没有运动，互不干扰，有规律。29.紊流：流体在层与层之间杂乱无章运动，没有规律。30.沿程阻力：均匀分布在某一流段全部流程上的流动阻力。31.沿程损失因素： ?= ?22?32.上临界雷诺数： ?=?= 13800下临界雷诺数：?=?= 230033.流态的判别：下临界雷诺数（ReRec 流精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 6 页，共 7 页 - - - - - - - - - - 体流动为紊流） 。34.雷诺数如何判别：下临界雷诺数Rec=2300 作为层流，紊流的判别标准。35.水利光滑管：层流底层厚度大于管壁粗糙厚度。水利粗糙管：层流底层厚度小于管壁粗糙厚度。36.层流的损失与速度的一次方成正比。水利粗糙管 /阻力平方区：损失与速度的二次方成正比。37.圆管中作层流流动的流体平均流速是最大流速的一半。38.串联管路的特点：Q1=Q2; ?= ?1+ ?2精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 7 页，共 7 页 - - - - - - - - - -