流体力学知识点总结.docx
《流体力学知识点总结.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《流体力学知识点总结.docx(32页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、精品名师归纳总结流体力学学问点总结第一章绪论1 液体和气体统称为流体,流体的基本特性是具有流淌性,只要剪应力存在流淌就连续进行,流体在静止时不能承担剪应力。2 流体连续介质假设:把流体当做是由密集质点构成的,内部无间隙的连续体来讨论。3 流体力学的讨论方法:理论、数值、试验。4 作用于流体上面的力(1)表面力:通过直接接触,作用于所取流体表面的力。pPATA作用于 A 上的平均压应力P法 向 应 力F四周流体作用的表面力作用于 A 上的平均剪应力 TA应力limA0FA切向应力VA法向应力pAlimPATA为 A 点压应力,即A 点的压强A0切向应力lim为 A 点的剪应力A0应力的单位是帕斯
2、卡(pa), 1pa=1N/ ,表面力具有传递性。(2)质量力:作用在所取流体体积内每个质点上的力,力的大小与流体的质量成比例。(常见的质量力:重力、惯性力、u非u惯v性力、离心力)v fFBm单位为m s25 流体的主要物理性质(1) 惯性:物体保持原有运动状态的性质。质量越大,惯性越大,运动状态越难转变。常见的密度(在一个标准大气压下)4时的水1000 kg / m:320时的空气1.2 kg / m 3(2) 粘性可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结牛顿内摩擦定律:流体运动时,相邻流层间所产生的切应力与剪切变形的速率成正比。即可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结T
3、Adu dydudr以应力表示dydt粘性切应力,是单位面积上的内摩擦力。由图可知duuyhdyzUu+duux可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结dy粘度速度h梯度,剪切应变率(剪切变形速度)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结是比例系数, 称为动力黏度, 单位“ pas”。动力黏度是流体黏性大小的度量,值越大,流体越粘,流淌性越差。运动粘度单位: m2/s 同加速度的单位说明:1) 气体的粘度不受压强影响,液体的粘度受压强影响也很小。2) 液体T气体T 无黏性流体无粘性流体,是指无粘性即=0 的液体。无粘性液体实际上是不存在的,它只是一种对物性简化的力学模型。(3)
4、 压缩性和膨胀性压缩性:流体受压,体积缩小,密度增大,除去外力后能复原原状的性质。T 肯定, dp 增大, dv 减小膨胀性:流体受热,体积膨胀,密度减小,温度下降后能复原原状的性质。P 肯定, dT 增大, dV 增大A 液体的压缩性和膨胀性液体的压缩性用压缩系数表示压缩系数:在肯定的温度下,压强增加单位P,液体体积的相对减小值。dV /V1dVdPVdP由于液体受压体积减小,dP 与 dV 异号,加负号,以使为正值。其值愈大,愈简洁压缩。的单位是“ 1/Pa”。(平方米每牛)体积弹性模量K 是压缩系数的倒数,用K 表示,单位是“ Pa”K1V dPdPdVd液体的热膨胀系数:它表示在肯定的
5、压强下,温度增加1 度,体积的相对增加率。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1dV1dV单位为“ 1/K ”V 或“ 1/” dTdT在肯定压强下,体积的变化速度与温度成正比。水的压缩系数和热膨胀系数都很小。P 增大 水的压缩系数 K 减小T 上升水的膨胀系数增大B 气体的压缩性和膨胀性气体具有显著的可压缩性,一般情形下,常用气体(如空气、氮、氧、CO2 等)的密度、压强和温度三者之间符合完全气体状态方程,即可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结抱负气体状态方程P 气体的肯定压强(Pa)。P 气体的密度( Kg/cm3 )。 T 气R体T的热力学温度( K )。 R 气
6、体常数。在标准状态下,M 为气体的分子量,空气的气体常数R=287J/Kg K 。R8314 J M/ KgK 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结适用范畴:当气体在很高的压强,很低温度下,或接近于液态时,其不再适用。其次章流体静力学1 静止流体具有的特性( 1) 应力方向沿作用面的内发觉方向。( 2) 静压强的大小与作用面的方位无关。流体平稳微分方程可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结欧拉1pX0xY 1p0在静止流体中, 各点单位质量流体所受表面力和质量力相平稳。欧拉方程全微分形式:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结ydpZ 1p0z XdxYdyZd
7、z可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2 等压面:压强相等的空间点构成的面(平面或曲面)。等压面的性质:平稳流体等压面上任一点的质量力恒正交于等压面。fds0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结由等压面的这一性质, 便可依据质量力的方一直判定等压面的外形。质量力只有重力时,因重力的方向铅垂向下, 可知等压面是水平面。 如重力之外仍有其它质量力作用时,等压面是与质量力的合力正交的非水平面。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结p a3 液体静力学基本方程h可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结zpCppg0g Hp0zp0ghA可编辑资料 - - -
8、欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结P0PP2 1Z1Z2P静止液体内部某点的压强 h该点到液面的距离,称埋没深度 Z该点在坐标平面以上的高度 P0液体表面压强,对于液面通大气的开口容器,视为大气压强并以 Pa 表示推论( 1)静压强的大小与液体的体积无关( 2两点的的压强差等于两点之间单位面积垂直液柱的重量( 3)平稳状态下, 液体内任意压强的变化, 等值的传递到其他各点。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结液体静力学方程三大意义.位置水头 z:任一点在基准面以上的位置高度,表示单位重量流体从某一基准面算起所具有的位置势能,简称p 比位能,或单
9、位位能或位置水头。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结 .压强水头:g表示单位重量流体从压强为大气压算起所具有的压强势能,简称比压可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结能或单位压能或压强水头。p可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结.测压管水头 (4 压强的度量zg):单位重量流体的比势能, 或单位势能或测压管水头。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结肯定压强: 以没有气体分子存在的完全真空为基准起算的压强,以符号 pabs 表示。(大于 0) 相对压强:以当的大气压为基准起算的压强,以符号p 表示。(可正可负可为 0)真空:当流体中某点的肯定压强小
10、于大气压时,就该点为真空,其相对压强必为负值。真空值与相对压强大小相等,正负号相反(必小于0)可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结相对压强和肯定压强的关系ppabspa可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结肯定压强、相对压强、真空度之间的关系压强单位p pabspapabs pa pabspa P可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结压强单位PaN/m2kPakN/m2mH2OmmHgat换算关系9800098107361说明:运算时无特别说明时液体均采纳相对压强运算,气体一般选用肯定压强。5 测量压强的仪器(金属
11、测压表和液柱式测压计)。(1) 金属测压计测量的是相对压强(弹簧式压力表、真空表)(2) 液柱式测压计是依据流体静力学基本原理、利用液柱高度来测量压强(差)的仪器。测压管可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结pghp0gh0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结A 点相对压强真空度pBpB水ga水银 g h水银g h水gapMp2gh21gh1pM2 gh21 gh1倾斜微压计ph1A h1h2h1Lsh2 Ls / AL sin压差计pgsAsinLKLgL sin zhpApA gzBpB gp12.6hU 形管测压计上式的图形p例 8:在管道 M 上装一复式U 形水银
12、测压计,已知测压计上各液面及A点的标高为:可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1 1=1.8m2 =0.6m ,3 =2.02m ,4 =1.0m , AI C =5=1.5m 。试确定管中A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结点压强。I xI CyC AyDyCyC A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结pA12 12332 4334 54 254 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结6 作用在平面上的静水总压力图算法13.6274.69.8kPa1.80.62119.820.61.51可编辑资料
13、 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结(1) 压强分布图依据基本方程式:绘制静水压强大小。(2) 静水压强垂直于作用面且为压应力。pgh图算法的步骤是:先绘出压强分布图,总压力的大小等于压强分布图的面积S,乘以受压面的宽度 b,即 P=bS总压力的作用线通过压强分布图的形心,作用线与受压面的交点,就是总压力的作用点适用范畴:规章平面上的静水总压力及其作用点的求解。原理:静水总压力大小等于压强分布图的体积,其作用线通过压强分布图的形心,该作用线与受压面的交点便是压心P。经典例题一铅直矩形闸门,已知h1=1m , h2=2m,宽 b=1.5m ,求总压力及其作用点。梯形形心坐标 :a 上底, b
14、下底解: 总压力为压强分布图的体积: 作用线通过压强分布图的重心:解析法总压力 = 受压平面形心点的压强受压平面面积可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Pg sin. yc Aghc Apc A可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结合力矩定理:合力对任一轴的力矩等于各分力对同一轴力矩之和平行移轴定理可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结经典例题一铅直矩形闸门,已知h1=1m , h2=2m ,宽 b=1.5m ,求总压力及其作用点。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结解:h c1A1 . 52 / 222 m3 m 2可编辑资料 - - - 欢迎下载
15、精品名师归纳总结P9 . 8072358. 84KN可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结y c7 作用在曲面上的静水压力h c2 m, 11bh 3Ic1211 m 4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结二向曲面具有平行母线的柱y面D水平分力222作用在3曲62 . 17m面可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结上的水平分力等于受压面形心处的相对压强PCP与x乘积。其在垂ghc 直.坐A标x 面poycz.的A投x影面积 Ax 的可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结铅垂分力dPzpdAsingV压力体可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结
16、22合力的大小合力的方向Pz可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结PPPtan可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结PX = 受压平面形心点的x 压强zp c受压曲面在 yoz 轴P上x 的投影 AZ可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结PZ = 液体的容重压力体的体积V注明: P 的作用线必定通过Px 和 Pz 的交点,但这个交点不肯定在曲面上,该作用线与曲面的交点即为总压力的作用点压力体压力体分类:因 Pz 的方向(压力体压力体和液面在曲面AB 的同侧, Pz 方向向下虚压力体 压力体和液面在曲面AB 的异侧, Pz 方向向上)压力体叠加 对于水平投影重叠的曲
17、面,分开界定压力体,然后相叠加,虚、实压力体重叠的部分相抵消。潜体全部浸入液体中的物体称为潜体,潜体表面是封闭曲曲。浮体部分浸入液体中的物体称为浮体。第三章流体动力学基础可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1 基本概念:( 1) 流体质点 particle :体积很小的流体微团,流体就是由这种流体微团连续组成的。( 2) 空间点 :空间点仅仅是表示空间位置的几何点,并非实际的流体微团。( 3) 流场:布满运动的连续流体的空间。在流场中, 每个流体质点均有确定的运动要素。( 4) 当的加速度 (时变加速度) :在某一空间位置上,流体质点的速度随时间的变化率。迁移加速度(位变加速度)
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 流体力学知识点总结 流体力学 知识点 总结
限制150内