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1、第2章 流体 2-1 理想流体 2-2 实际流体 2-1 理想流体 2 一、基本概念 1、理想流体：不可压缩；无粘滞性 2、流线： 3、定常流动：流体中各点运动速度不随时间变化 4、流管：流线围成的管状区域 特点：流线形状不变 5、流量： 单位时间通过流管横截面的流体体 积 2-1 理想流体 3 6、压强：单位面积受的压力 静压强：液体静止时的压强 单位： 在连通的同种静止液体中： 计示压强： 以当时当地大气压强为基准的压强 2-1 理想流体 4 二、连续性方程 在定常流动的流体中取一流管 设液体不可压缩 连续性方程 说明： (1)使用条件 (2)意义：同一流管流量守恒 (3) (4)如果截面
2、各点流速不同 (5)如果流管分成若干支管 2-1 理想流体 5 例题： 解： 求： 2-1 理想流体 6 三、伯努利方程 设理想流体作定常流动，对任一细流管： 外力的功+非保守内力的功=机械能增量 伯努利方程 2-1 理想流体 7 三、伯努利方程 伯努利方程 说明： (1)使用条件 (2)意义：同一流线能量守恒 动能密度（动压强） 重力势能密度 压强能密度 （静压强） (3) (4)对同一高度 2-1 理想流体 8 例题： 解：由连续性方程 由伯努利方程 求： 2-1 理想流体 9 四、伯努利方程的应用 1、小孔流速 大容器中盛有水，其侧壁下方开有小孔，求：水从小孔中流出的速度。 2-1 理想
3、流体 10 2、虹吸管 2-1 理想流体 11 3、空吸作用 2-1 理想流体 12 4、汾丘里流量计 2-1 理想流体 13 4、汾丘里流量计 2-1 理想流体 14 5、皮托管测速计 2-1 理想流体 15 5、皮托管测速计 2-1 理想流体 16 例题： 解：当小孔的流量和注入流量相等时，水不会溢出 由伯努利方程 2-2 实际流体 17 一、牛顿粘性定律 2-2 实际流体 18 一、牛顿粘性定律 切应变 切应变率 速度梯度 2-2 实际流体 19 一、牛顿粘性定律 牛顿粘性定律 牛顿流体 非牛顿流体 二、层流、湍流和雷诺数 2-2 实际流体 20 一、牛顿粘性定律 牛顿粘性定律 牛顿流体
4、 非牛顿流体 二、层流、湍流和雷诺数 雷诺数： 一般 2-2 实际流体 21 三、粘性流体运动规律 内摩擦力引起的 能量损耗 1、连续性方程 2、伯努利方程 理想流体粘性流体 2-2 实际流体 22 设粘性流体在粗细均匀的水平园管中作匀速分层流动 3、泊肃叶定律 2-2 实际流体 23 设粘性流体在粗细均匀的水平园管中作匀速分层流动 3、泊肃叶定律 2-2 实际流体 24 设粘性流体在粗细均匀的水平园管中作匀速分层流动 3、泊肃叶定律 讨论： (1)管轴处： (2)管壁处： 2-2 实际流体 25 设粘性流体在粗细均匀的水平园管中作匀速分层流动 3、泊肃叶定律 2-2 实际流体 26 设粘性流
5、体在粗细均匀的水平园管中作匀速分层流动 3、泊肃叶定律 泊肃叶定律 2-2 实际流体 27 3、泊肃叶定律 泊肃叶定律 说明： (1)使用条件 (2) (3) 2-2 实际流体 28 例题： 解：(1)由连续性方程 (2) 求:(1)未变窄处血流最大速度 (2)变窄处会不会发生湍流 (3)变窄处血流动压强 不会发生湍流 (3) 2-2 实际流体 29 例题： 解:(1)由泊肃叶定律： (2)由伯努利方程： 血液在半径R、长L的水平圆管中流动 求 ： (1)血流平均速度 (2)能量损耗 2-2 实际流体 30 4、斯托克斯定律 小球在粘性流体中运动时，受到的阻力： 斯托克斯定律 2-2 实际流体 31 4、斯托克斯定律 小球在粘性流体中运动时，受到的阻力： 斯托克斯定律 小球受力平衡时： 2-2 实际流体 32 例题： 解:(1) (2) 求 ： 2-2 实际流体 33
