流体力学.ppt
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1、特征:具有流动性。即,就是能够流动的连续介质,是气体和液体的总称。,就是研究流体流动的规律以及它们与固体的相互作用的学科。,在外力作用下其内部发生相对运动。,只能承受压缩力作用,不能承受拉伸力和剪切力作用;,无固定形状,随容器的形状而变化;,流体:,流体力学:,第三节 流体力学基础,1.3.1 理想流体的定常流动,一、理想流体,无粘滞性,不可压缩性,实际流体,稳定流动:,不定常流动:,二、定常流动、流线和流管,二、定常流动、流线和流管,定常流动,流体在空间各点的速度不随时间变化,流线,流管,特点,特点,三、流体的连续性原理,定常流动 一段流管,质量密度,面积,速度,在t 时间内流过两个截面的流
2、体质量相等,连续性原理,1 v1 S1,2 v2 S2,定义体积流量QV,由于两截面是任意取的,,QV= v S,单位时间内通过某截面的流体的体积,单位:m3/s,推 广,有分支管道时,四、伯努利方程,理想流体定常流动的动力学方程,推导思路,图示各量意义,外力作的总功,机械能的变化,功能定理,v2,S2,v1,S1,P1S1,P2S1,b1,b2,在定常流动理想流体中取一段流管a1a2,,隔离这段流管,分析其受力情况:,在t时间内这段流管移动到b1b2,,外力做功:,只考虑a1b1和a2b2两段流体的机械能变化,机械能增量,根据功能原理,即,伯努利方程,或,实质:能量守恒在理想流体定常流动中的
3、体现,是流体动力学的基本方程,推导思路,图示各量意义,外力作的总功,机械能的变化,功能定理,适用条件,定常流动的理想流体,同一流管中的各点,表述:理想流体作定常流动时,沿同一流线的每单位体积的动能、势能及该点的压强之总和等于一个常量。,连续流体; 两截面均应与流动方向相垂直。,用伯努利方程式解题时的注意事项:,基准面是用以衡量势能大小的基准。,伯努利方程式中的压强P1与P2只能同时使用计示压强或绝对压强,不能混合使用。,(1)选取截面,(2)确定基准面,(3)压力,计示压强绝对压强 - 大气压强,绝对压强,计示压强,表压,大气压,当地大气压 (表压为零),绝对压强为零,7 计示压强与绝对压强,
4、绝对压强:,以完全真空为基准计量的压强。,计示压强:,以当地大气压强为基准计量的压强。,计示压强绝对压强 - 大气压强,伯努利方程中,两种压强都可以使用,但两边要一至。,伯努利方程的应用 例:小孔流速的计算,图 小孔流速,如图所示,大桶侧壁有一小孔,桶内盛满了水,求水从小孔流出的速度。,h,A,P0,B,AB两点之间为一条流线,应用举例1,喷雾器,空吸作用,很小,空吸作用,液体在如图水平管中流动,求液体恰能被吸上水平管时上升的高度。其中SA、SB分别为管道 A 、B 处横截面积,Q为流量。,解:如图,在水平管中由伯努利方程有,盆中液体在压强差 作用下向上流入水平管。,三式联立得,设恰能上升的高
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