流体力学期末总复习课件.ppt
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- 流体力学 期末 复习 课件
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1、 工程流体力学总复习工程流体力学工程流体力学是很重要的一门专业基是很重要的一门专业基础课,教材内容及课堂讲授内容均为最基础课,教材内容及课堂讲授内容均为最基本、甚至常识性的知识,希望大家都能认本、甚至常识性的知识,希望大家都能认真复习,掌握教学大纲要求掌握的内容。真复习,掌握教学大纲要求掌握的内容。1 1、流体力学的任务是研究流体的平衡与宏、流体力学的任务是研究流体的平衡与宏观机械运动规律观机械运动规律。2 2、引入流体质点和流体的连续介质模型假、引入流体质点和流体的连续介质模型假设,把流体看成没有间隙的连续介质,则流设,把流体看成没有间隙的连续介质,则流体的一切物理量都可看作时空的连续函数,
2、体的一切物理量都可看作时空的连续函数,可采用连续函数理论作为分析工具。可采用连续函数理论作为分析工具。3 3、流体的压缩性,一般可用体积压缩系数、流体的压缩性,一般可用体积压缩系数k k 和体积模量和体积模量E E来描述。在压强变化不大时,液来描述。在压强变化不大时,液体可视为不可压缩流体。体可视为不可压缩流体。4 4、粘性是流体最重要的物理性质。它是流体运、粘性是流体最重要的物理性质。它是流体运动时产生内摩擦力,抵抗剪切变形的一种性质。动时产生内摩擦力,抵抗剪切变形的一种性质。不同流体粘性的大小用动力粘度不同流体粘性的大小用动力粘度 或运动粘度或运动粘度 来反映。温度是影响粘度的主要因素,随
3、着来反映。温度是影响粘度的主要因素,随着温度升高,液体的粘度下降。理想流体是忽略温度升高,液体的粘度下降。理想流体是忽略粘性的假想流体。粘性的假想流体。应重点理解和掌握的主要概念有:流体质点、流体的连续介流体质点、流体的连续介质模型、粘性、粘度、粘温关系、理想流体。质模型、粘性、粘度、粘温关系、理想流体。流体区别于固体的特性。还应熟练掌握牛顿内流体区别于固体的特性。还应熟练掌握牛顿内摩擦定律及其应用摩擦定律及其应用。流体静力学主要研究流体在静止状态下的力学流体静力学主要研究流体在静止状态下的力学规律。静止流体中粘性不起作用,表面力只有规律。静止流体中粘性不起作用,表面力只有压应力。所以流体静力
4、学的核心问题是以压强压应力。所以流体静力学的核心问题是以压强为中心,主要阐述流体静压强的特性、欧拉平为中心,主要阐述流体静压强的特性、欧拉平衡微分方程、静压强的分布规律、作用在平面衡微分方程、静压强的分布规律、作用在平面壁或曲面壁上的静压力的计算方法等。壁或曲面壁上的静压力的计算方法等。掌握以下基本概念:掌握以下基本概念:绝对压强、相对压强、真绝对压强、相对压强、真空度、测压管水头、压力体、压力中心。空度、测压管水头、压力体、压力中心。掌握静压强的两个重要特性掌握静压强的两个重要特性 掌握并熟练运用静力学基本方程、静压强分掌握并熟练运用静力学基本方程、静压强分布规律(重力作用下),理解其物理意
5、义,布规律(重力作用下),理解其物理意义,掌握并能运用欧拉平衡微分方程及其综合表掌握并能运用欧拉平衡微分方程及其综合表达式,理解其物理意义,达式,理解其物理意义,掌握作用在平面壁和曲面壁上的静压力的掌握作用在平面壁和曲面壁上的静压力的计算方法。计算方法。第2章重点复习内容 本章介绍流体运动分析所需要的基本概念及描本章介绍流体运动分析所需要的基本概念及描述流体运动的方法,建立描述流场中流体运动的普述流体运动的方法,建立描述流场中流体运动的普遍关系式。物理学和理论力学中的质量守恒定律、遍关系式。物理学和理论力学中的质量守恒定律、牛顿运动定律、机械能守恒定律及动量守恒定律等牛顿运动定律、机械能守恒定
6、律及动量守恒定律等同样是流体运动遵循的规律,是本章推演流体运动同样是流体运动遵循的规律,是本章推演流体运动普遍关系式的理论依据。普遍关系式的理论依据。建立流体运动的关系式,目的在于确定流体的建立流体运动的关系式,目的在于确定流体的流速、加速度、压强等运动参数随时间与空间的变流速、加速度、压强等运动参数随时间与空间的变化规律及相互间的关系。化规律及相互间的关系。深刻理解,熟练掌握以下主要概念:深刻理解,熟练掌握以下主要概念:定常流动、均匀流动、定常流动、均匀流动、控制体、质点导数、流线及其性质、一元流动、流控制体、质点导数、流线及其性质、一元流动、流管流束、过流断面、流量、断面平均流速。管流束、
7、过流断面、流量、断面平均流速。理解描述流体运动的欧拉法。理解描述流体运动的欧拉法。掌握并熟练运用连续方程。掌握并熟练运用连续方程。掌握并熟练运用伯努利方程,理解其物理意义。掌握并熟练运用伯努利方程,理解其物理意义。理解理想流体运动微分方程及其物理意义。理解理想流体运动微分方程及其物理意义。掌握并熟练运用动量积分方程和动量矩积分方程。掌握并熟练运用动量积分方程和动量矩积分方程。应用伯努利方程解决工程实际应用问题时应注意以应用伯努利方程解决工程实际应用问题时应注意以下几点:下几点:1 1、适用条件:不可压缩流体、定常流动、质量力、适用条件:不可压缩流体、定常流动、质量力只有重力作用。只有重力作用。
8、2 2、往往与连续方程联合使用。、往往与连续方程联合使用。3 3、在选取适当的位置势能为零的水平基准面后,、在选取适当的位置势能为零的水平基准面后,可选择过流断面上任意高度为已知点可选择过流断面上任意高度为已知点 z z1 1 和和 z z2 2 列出列出伯努利方程。(三选一列)伯努利方程。(三选一列)4 4、所选用的过流断面必须是缓变过流断面。且其、所选用的过流断面必须是缓变过流断面。且其中一个断面应选在待求未知量所在处,另一个断面中一个断面应选在待求未知量所在处,另一个断面应选在各参数已知处。应选在各参数已知处。5 5、压强、压强 p p 可取绝对压强或计示压强。但两个断面可取绝对压强或计
9、示压强。但两个断面必须采用同一种表示方法。必须采用同一种表示方法。6 6、一般取、一般取 1 1=2 27 7、沿流程若有能量输入或输出时(经水泵、通风、沿流程若有能量输入或输出时(经水泵、通风机等),机等),式中:式中:H H 单位重力流体流经流体机械获得单位重力流体流经流体机械获得 (+)(+)或失去或失去 ()的能量。(水泵的扬程)的能量。(水泵的扬程)fhgvgpzHgvgpz 222212221111 三、应用动量方程应注意的几点三、应用动量方程应注意的几点1 1、控制表面的一部分必须与对流体质点系有作、控制表面的一部分必须与对流体质点系有作用力的固体壁面相重合。有一部分必须是压强、
10、用力的固体壁面相重合。有一部分必须是压强、流速已知或为所求的过流断面。在取控制体时要流速已知或为所求的过流断面。在取控制体时要特别注意。特别注意。2 2、F F 是作用在控制体内流体质点系上的所是作用在控制体内流体质点系上的所有外力的矢量和。外力既包括表面力(固体壁有外力的矢量和。外力既包括表面力(固体壁面及控制体外部液体对流体质点系的作用),面及控制体外部液体对流体质点系的作用),也包括质量力。也包括质量力。3 3、外力和流速的方向,与所选定的坐标方向相、外力和流速的方向,与所选定的坐标方向相同时取同时取“+”+”,反之为,反之为“”。4 4、动量方程中的、动量方程中的 F F 是外界(包括
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