流体力学名词解释27237(7页).doc

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1、-llll 流体力学名词解释27237-第 7 页l 连续介质模型：在流体力学的研究中，将实际由分子组成的结构用流体微元代替。流体微元有足够数量的分子，连续充满它所占据的空间，这就是连续介质模型。l 质量力：处于某种力场中的流体，所有质点均受有与质量成正比的力，这个力称为质量力。l 表面力：指作用在所研究流体外表面上与表面积大小成正比的力。l 流体的相对密度：某均质流体的质量与4同体积纯水的质量的比称为该流体的相对密度。l 压缩率：当流体保持温度不变，所受压强改变时，其体积的相对变化率。l 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间相对运动的内摩擦力，流体产生内摩

2、擦力的这种性质称为粘性。l 动力粘度：单位速度梯度时内摩擦力的大小=(dvdh)l 运动粘度：动力粘度和流体密度的比值。 =l 理想流体：一种假想的没有粘性的流体。l 牛顿流体：在流体力学的研究中，凡切应力与速度梯度成线性关系，即服从牛顿内摩擦定律的流体，称为牛顿流体。l 表面张力：引起液体自由表面欲成球形的收缩趋势的力称为表面张力。l 静压强：当流体处于绝对静止或相对静止状态时，流体中的压强称为流体静压强。l 绝对压强：以绝对真空为零点开始计量的压强。l 质量流量：单位时间内流过总流过流断面的流体质量。l 体积流量：单位时间内流过总流过流断面的流体体积。l 压缩性：在一定的温度下，流体的体积

3、随压强升高而缩小的性质。l 计示压强：以大气压为零时计量的压强。l 真空度：流体的绝对压强小于大气压而形成真空的程度。l 有势质量力：质量力所做的功只与起点和终点的位置有关，这样的质量力称为有势质量力。l 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。l 等压面：在充满平衡流体的空间，连接压强相等的各点所组成的面称等压面。l 静水奇象：总压力的大小与容器的形状和容器内所盛液体的多少无关，仅取决于底面积和淹深。l 淹深：流体中某点在自由面下的垂直深度。l 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

4、体积叫做压力体。l 实压力体：当所讨论的流体作用面为压力体的内表面时，称该压力体为实压力体。l 虚压力体：当所讨论的流体作用面为压力体的外表面时，称该压力体为虚压力体。l 浮力：液体对潜入其中的物体的作用力称为浮力。l 时变加速度（当地加速度）：位于所观察空间的流体质点的速度随时间的变化率。l 位变加速度（迁移加速度）：流体质点所在空间位置的变化所引起的速度变化率。l 全加速度（质点导数或随体导数）：时变加速度与位变加速度的和称为全加速度。l 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，这样的流动称为恒定流动。l 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

5、，而且也随时间变化，这种流动称为非恒定流动。l 迹线：流体质点的运动的轨迹称为迹线。l 流线：某瞬时在流场中作一条空间曲线，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。流线微分方程：l 流管：在流场中任取一封闭曲线l(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，称为流管。l 流束：若在流场中取一非流面的曲面S，则过曲面上各点所作流线的总合，称为流束。l 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。l 有效断面：在流束或总流中与所有流线都想垂直的横断面称为过流断面或有效断面。l 平均流速：流经有效截面积的流量除以有效截面积

6、而得到的商。V=qv/Al 湿周：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，用标记。l 水力半径:总流过流断面面积与湿周之比称为水力半径，R=A/l 当量直径：非圆形截面管道截面积的4倍与湿周之比，或等于4倍水力半径，。l 流量：单位时间内流过总流过流断面的流体量称为流量。l （1）系统：有限体积的流体质点的集合称为系统。l （2）流体力学中的系统是什么意思？它有哪些特点？l 由确定的流体质点组成的流体团或流体体积V(t) （3分）。系统边界面S(t)在流体的运动过程中不断发生变化（3分）。l 控制体：取流场中某一确定的空间区域，这个空间区域称为控制体。l 连续性：在流体力学的研究

7、中，把流体看作是连续介质，即使是在运动流体内部，流体质点也是连续充满所占据的空间，彼此间不会出现间隙。流体的这种性质称为连续性。l 动能修正因数：用真实流速计算的动能与平均流速计算的动能间的比值。l 动量修正因数：用真实流速计算的动量与以平均流速计算的动量间的比值。l 位置水头：所研究点相对某一基准面的几何高度，称为位置水头。l 测压管水头（测压管高度）：所研究点处压强大小的高度，因它具有长度因次，所以表示与该压强相当的液柱高度，称为测压管水头。l 速度水头（测速管高度）：表示所研究点处速度大小的高度，具有长度因次，称为速度水头。l 运动相似：速度方向一致，大小成同一比例，则两个液流运动相似。

8、l 动力相似：两个运动相似的液流中，在对应瞬时，对应点上受相同性质力的作用，力的方向相同，且各对应的同名力成同一比例，则两个液流动力相似。l 沿程阻力：流体沿流动路程所受到的阻碍称为沿程阻力。l 沿程损失：有沿程阻力所引起的能量损失称为沿程损失。l 局部阻力：指流体流经各种局部障碍（如阀门、弯头、变断面管等）时，由于水流变形、方向变化、速度重新分布，质点间进行剧烈动量交换而产生的阻力。l 局部损失：由局部阻力所引起的能量损失称为局部损失。l 层流：流线为直线，流体质点只有沿圆管轴向的流动，而没有径向运动，这种流动状态称为层流或片流。l 紊流：流体质点不仅有轴向运动，也有径向运动，处于一种无序的

9、紊乱的状态，这种流动状态称为紊流或湍流。l （1）时间平均流速：在某一时间间隔内，以某平均速度流经微小过流断面的流体体积与以真实速度流经此微小过流断面的流体体积相等，该平均速度称为时间平均流速。u （2）紊流真实速度在一定时间间隔内的统计平均值叫紊流的时均速度。n 式中：t初始时刻T时间间隔u瞬时速度时均速度l 脉动速度：在某一空间点上速度的真实值与时间平均值的差值。l 绝对粗糙度：管壁表面粗糙凸出的平均高度叫管壁的绝对粗糙度。l 相对粗糙度：绝对粗糙度与管径的比值称为相对粗糙度。l （1）水利光滑管：粘性底层的厚度大于管壁的绝对粗糙度的管路。l 水利粗糙管：粘性底层的厚度小于管壁的绝对粗糙度

10、的管路。n （2）水力光滑与水力粗糙管 : 流体在管内作紊流流动时，用符号表示管壁绝对粗糙度，0表示粘性底层的厚度，则当0时，叫此时的管路为水力光滑管；（2分）当0时，叫此时的管路为水力粗糙管。（2分）l 薄壁孔口：指容器壁厚与所开孔口直径之比小于二分之一的孔口。l 小孔口：水深与孔径之比大于10的孔口。l 断面收缩因数：收缩断面面积与孔口面积的比值。l 淹没出流：出流液体流入另一个充满液体的容器的流动过程。l 自由出流：液体自孔口直接流入大气的流动。l 水力长管：局部损失和出流的速度水头之和与其沿程损失相比较小（通常以小于百分之五为界限），这样的管路系统称为水力长管。l 水利短管：沿程损失、

11、局部损失等项大小相近均须计及的管路系统。l 空化现象：在20时，如果将水的的压强降低到饱和蒸汽压强2.3kPa以下时，也会沸腾，为了和100时的沸腾加以区别，称这种现象为空化。l 水击（水锤）：在有压管路中流动的液体，由于某种外界因素（如阀门突然动作或泵突然停止工作等）使液流速度突然改变，这种因液体动量的变化而引起压强的突变（急剧交替上升或下降）现象成为水击。l 旋转角速度；单位时间内绕同意转轴的两条互相垂直的旋转角速度的平均值。l 角变形速度:单位时间内一个直角的角度变化量。l （1）有旋运动：流体微团的旋转角速度不等于零的流动称为有旋运动。l 无旋运动：流体微团的旋转角速度等于零的流动称为

12、无旋运动。n （2）流体微团的旋转角速度不等于零的流动称为有旋流动，流体微团的旋转角速度等于零的流动称为无旋流动。数学条件：n 无旋流动l 有旋流动l 正压流体：密度只与压强有关，而与温度无关的流体称为正压流体。l 涡线：在某瞬时涡量场中所作的一条空间曲线，在该瞬间，位于涡线上的所有流体质点的旋转角速度向量均与该线相切。l 涡管：给定瞬时，在涡量场中，过任意封闭曲线（不是涡线）上各点，作涡线所形成的管状表面，称为涡管。l 涡束：若涡管中充满着旋转运动的流体质点，就称为涡束。l 旋涡强度：在涡量场中取一微元面积dA,dA中流体质点的旋转角速度向量为，n为dA的法线方向，定义dJ=cos(,n)

13、dA=ndA称为任意微元面积dA上的旋涡强度。l 速度环量：假设某一瞬时t，在流动空间中取任意曲线AB，在AB线上M点处取微元线段dl，M点处速度为v，v与dl的夹角为，则称d=vdl=dlvcos=vldl为沿线段dl的速度环量。l 速度势函数（速度势）：若/x=vx ,/y=vy, /z=vz，称（x.y,z,t）为速度势函数。l 流函数：若/x=-vy，/y= vx,称函数（x.y,t）为流函数。l 边界层：当粘性流体绕流固体壁面时，在固体壁面附近，总存在一速度较低，但速度梯度较很大的薄层区域，这一薄层流体就称为边界层。l 边界层厚度：物体壁面附近存在大的速度梯度的薄层称为边界层；（2分

14、）通常，取壁面到沿壁面外法线上速度达到势流区速度的99处的距离作为边界层的厚度，以表示。（3分）l 粘性底层(层流底层)：在靠近管壁处有一薄层流体，受管壁的影响，在流体粘性的作用下流速急剧下降，在管壁处速度降为零。在这个小范围内，沿径向存在较大的速度梯度，这一层流体称为粘性底层。l 排挤厚度（位移厚度）粘性作用造成边界层速度降低，相比理想流体有流量损失，相当于中心区理想流体的流通面积减少，计算时将平板表面上移一个厚度，此为排挤厚度l 动量损失厚度与理想流体流动相比，粘性流体在边界层内减速造成动量损失，如果按理想流体流动计算动量（放大速度），必须考虑壁面上移一个距离（减小流道），这个距离称为动量

15、损失厚度。l 顺压力梯度沿流动方向压力逐渐降低，边界层的流动受压力推动不会产生分离l 逆压力梯度沿流动方向上压力逐渐升高，边界层的流动受抑制容易产生分离。l 卡门涡街：流体绕流圆柱时，随着雷诺数的增大边界层首先出现分离，分离点不断的前移；（2分）当雷诺数大到一定程度时，会形成两列几乎稳定的、非对称性的、交替脱落的、旋转方向相反的旋涡，并随主流向下游运动，这就是卡门涡街。（3分）l 单连通域：如果周线区域内所作的任意一条围线，都可以连续地收缩至一点而不越出边界，称为单连通域。l 点源：流体从一点径向均匀地向外流出，流动完全对称，流线是从0点发出的直线，这种流动称为点源。l 点汇：如果流体径向直线

16、均匀地流向一点，这种流动称为点汇。l 点涡：涡束的半径r趋于零时，变成一条涡线，垂直于无限长直涡线的各平行平面中的流动称为点涡。l 缓变流动：若某过流断面上的流线几乎是相互平行的直线，则此过流断面称为缓变断面，过流断面上的流动称为缓变流动。l 瞬态力：在同一地点（控制体积内）由于时间变化而产生的力，称为瞬态力。l 稳态力：由于流体质点流入流出控制面所处的空间地点变化而产生的力，称为稳态力。l 水力坡度：单位长管上的作用水头。l 均匀泄流：沿流程流量均匀泄出的流动。l 边界层转捩区：层流和紊流之间的过渡区。l 入口起始段：从管路入口到有效截面上形成速度分布为抛物线规律之间的一段距离成为入口起始段

17、。l 流体：易于流动的物体。l 急变流动：流束内流线间的交角大，流线曲率半径小的流动。l 流场：流体质点运动的全部空间。l 水利高度（总水头）：几何高度，测压管高度，测速管高度之和称为水利高度。l 惯性能头：hj=1/g*12（v/t）dl,由流动的非恒定性造成，表示当地加速度v/t所具有的惯性力对单位重力流体所作的功。1理想流体 : 实际的流体都是有粘性的，没有粘性的假想流体称为理想流体。2水锤现象 : 当管道中的阀门突然关闭，以一定压强流动着的水由于受阻流速突然降低，压强突然升高。突然升高的压强迅速地向上游传播，并在一定条件下反射回来，产生往复波动而引起管道振动的现象。3定常流动 : 流场

18、中各空间点上所有物理参数均与时间变量t无关，称作定常流动。4水力光滑与水力粗糙管 : 流体在管内作紊流流动时，用符号表示管壁绝对粗糙度，0表示粘性底层的厚度，则当0时，叫此时的管路为水力光滑管；（2分）当0时，叫此时的管路为水力粗糙管。（2分）5气体一维定常等熵流动的极限状态 : 在绝热流动的过程中，气流的绝对压强与热力学温度为零，气流的总能量全部转化为宏观运动的动能的状态。1计示压强：以当地大气压强为基准计量的压强2等压面：在液体中压强相等的点组成的面称为等压面。3流线：速度场的矢量线，任一时刻t，曲线上每一点处的切向量都与该点的速度向量 相切。流线微分方程：4当量直径：非圆形截面管道截面积

19、的4倍与湿周之比，或等于4倍水力半径，。5边界层厚度：物体壁面附近存在大的速度梯度的薄层称为边界层；（2分）通常，取壁面到沿壁面外法线上速度达到势流区速度的99处的距离作为边界层的厚度，以表示。（3分）6卡门涡街：流体绕流圆柱时，随着雷诺数的增大边界层首先出现分离，分离点不断的前移；（2分）当雷诺数大到一定程度时，会形成两列几乎稳定的、非对称性的、交替脱落的、旋转方向相反的旋涡，并随主流向下游运动，这就是卡门涡街。（3分）流体在受到外部剪切力作用时发生变形(流动)，其内部相应要产生对变形的抵抗，并以内摩擦力的形式表现出来，这种流体的固有物理属性称为流体的粘滞性或粘性5偶极流由相距2a的点源与点汇叠加后，令a趋近于零得到的流动9输运公式将系统尺度量转换成与控制体相关的表达式质量力作用于流场中每一流体质点上的力，属于非接触力，其大小与质量成正比。单位质量流体所受到的质量力称为单位质量力。（3分）微元控制体根据需要选取的具有确定位置和形状的微元流体。控制体的表面称为控制面