流体力学课件第四章流体动力学基础(总结).ppt

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1、第四章 流体动力学基础n n4.1 4.1 动量方程和运动方程（了解）动量方程和运动方程（了解）n n4.2 4.2 元流伯努利方程元流伯努利方程n n4.3 4.3 恒定总流的伯努利方程恒定总流的伯努利方程n n4.4 4.4 非恒定总流的伯努利方程（了解）非恒定总流的伯努利方程（了解）n n4-5 4-5 动量方程和动量矩方程及其应用动量方程和动量矩方程及其应用bdydzdxcap将欧拉方程表示为分量的形式将欧拉方程表示为分量的形式矢量形式：矢量形式：4.1动量方程和运动方程动量方程和运动方程1、理想流体欧拉运动方程：、理想流体欧拉运动方程：第四章第四章第四章第四章 流体动力学基础流体动力

2、学基础流体动力学基础流体动力学基础(1).粘性流体的动压强粘性流体的动压强理想流体的动压强理想流体的动压强粘性流体的动压强粘性流体的动压强(2).应力与变形速度（应变率）的关系应力与变形速度（应变率）的关系4.1动量方程和运动方程动量方程和运动方程2、粘性流体运动微分方程：、粘性流体运动微分方程：第四章第四章第四章第四章 流体动力学基础流体动力学基础流体动力学基础流体动力学基础(2).应力与变形速度（应变率）的关系应力与变形速度（应变率）的关系本构方程4.1动量方程和运动方程动量方程和运动方程2、粘性流体运动微分方程：、粘性流体运动微分方程：(3)粘性流体运动微分方程粘性流体运动微分方程推导方

3、法类似无粘性流体远动微分方程的推导。第四章第四章第四章第四章 流体动力学基础流体动力学基础流体动力学基础流体动力学基础(2).应力与变形速度（应变率）的关系应力与变形速度（应变率）的关系本构方程4.1动量方程和运动方程动量方程和运动方程2、粘性流体运动微分方程：、粘性流体运动微分方程：(3)粘性流体运动微分方程粘性流体运动微分方程推导方法类似无粘性流体远动微分方程的推导。推导方法类似无粘性流体远动微分方程的推导。N-S方程(1845)第四章第四章第四章第四章 流体动力学基础流体动力学基础流体动力学基础流体动力学基础第四章第四章第四章第四章 流体动力学基础流体动力学基础流体动力学基础流体动力学基

4、础4.1动量方程和运动方程动量方程和运动方程2、粘性流体运动微分方程、粘性流体运动微分方程：N-S方程(1845)连续性方程 流体力学的基本方程组，加上边界条件和初始条流体力学的基本方程组，加上边界条件和初始条件，理论上可以求解。件，理论上可以求解。第四章 流体动力学基础n n4.1 4.1 动量方程和运动方程（了解）动量方程和运动方程（了解）n n4.2 4.2 元流伯努利方程元流伯努利方程n n4.3 4.3 恒定总流的伯努利方程恒定总流的伯努利方程n n4.4 4.4 非恒定总流的伯努利方程（了解）非恒定总流的伯努利方程（了解）n n4-5 4-5 动量方程和动量矩方程及其应用动量方程和

5、动量矩方程及其应用n n伯努利方程是能量守恒定律在工程流体力学伯努利方程是能量守恒定律在工程流体力学伯努利方程是能量守恒定律在工程流体力学伯努利方程是能量守恒定律在工程流体力学中的数学表达式，它形式简单，意义明确，中的数学表达式，它形式简单，意义明确，中的数学表达式，它形式简单，意义明确，中的数学表达式，它形式简单，意义明确，在工程流体力学中有着广泛的应用。在工程流体力学中有着广泛的应用。在工程流体力学中有着广泛的应用。在工程流体力学中有着广泛的应用。第四章第四章第四章第四章 流体动力学基础流体动力学基础流体动力学基础流体动力学基础4.2 伯努利方程伯努利方程五个条件:理想；定常；不可压；质量

6、力有势；沿流线第四章第四章第四章第四章 流体动力学基础流体动力学基础流体动力学基础流体动力学基础4.2 伯努利方程伯努利方程二、重力场中理想流体的伯努利方程二、重力场中理想流体的伯努利方程一一、理想流体恒定元流的伯努利方程（续）、理想流体恒定元流的伯努利方程（续）二、重力场中理想流体的伯努利方程二、重力场中理想流体的伯努利方程1938年瑞士物理学家伯努利首先提出。第四章第四章第四章第四章 流体动力学基础流体动力学基础流体动力学基础流体动力学基础4.2 伯努利方程伯努利方程同一根流线上。该方程就是元流的伯努利方程。注意适用条件。(A)物理意义和几何意义物理意义和几何意义 单位重量流体的动能单位重

7、量流体的动能+压力势能压力势能+高度势能高度势能-总机械能守恒总机械能守恒 速度水头速度水头 压强水头压强水头 位置水头位置水头-总水头沿流线相等。总水头沿流线相等。第四章第四章第四章第四章 流体动力学基础流体动力学基础流体动力学基础流体动力学基础4.2 伯努利方程伯努利方程第四章 流体动力学基础n n4.1 4.1 动量方程和运动方程（了解）动量方程和运动方程（了解）n n4.2 4.2 元流伯努利方程元流伯努利方程n n4.3 4.3 恒定总流的伯努利方程恒定总流的伯努利方程n n4.4 4.4 非恒定总流的伯努利方程（了解）非恒定总流的伯努利方程（了解）n n4-5 4-5 动量方程和动量矩方程及其应用动量方程和动量矩方程及其应用实际流体恒定总流的伯努利方程hw为单位重量流体在两过流断面间的平均机械能损失，通常称为总总流的水头损失。流的水头损失。实际流体恒定总流的伯努利方程，其物理意义和几何意义与元流的伯努利方程类似。恒定总流的伯努利方程的应用条件：恒定总流的伯努利方程的应用条件：（1）流体是不可压缩的；（2）质量力为重力；（3）过流断面取在渐变流区段上，但两过流断面之间可以是急变流。第四章第四章第四章第四章 流体动力流体动力流体动力流体动力学基础学基础学基础学基础4.3 恒定总流的伯努利方程恒定总流的伯努利方程