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1、3.1 理想流体的定常流动；3.2 伯努力方程及其应用； 3.3 黏性流体、层流、湍流；3.4 泊肃叶定律第三章 流体的运动1优讲借鉴第一节 理想流体的定常运动一、理想流体二、定常流动三、连续性方程2优讲借鉴1.流体的性质流动性流动性黏性黏性可压缩性可压缩性主要因素次要因素一、理想流体(1) 绝对不可不可压缩(2) 完全没有黏性（内摩擦力）完全没有黏性（内摩擦力）2.理想流体3优讲借鉴二、定常流动二、定常流动1. 定常流动：流体通过空间任一固定点的流速不流体通过空间任一固定点的流速不 随时间变化的流动随时间变化的流动。n 流体的流速流体的流速v=f（x,y,z,t） 在实际问题中，若空间各点的
2、流速随时间变化十分缓慢，一般可看作定常流动。n 定常流动定常流动 v=f（x,y,z）4优讲借鉴2.流线和流管特点：特点：( (1) 1) 任意两条流线不会相交； (2) 流体作定常流动时，流线的形状 不随时间变化. （1）流线流线流速方向流速方向：曲线上任一点的曲线上任一点的切线方向。切线方向。5优讲借鉴特点：特点：流管外面的流体不会流入流管内，流管外面的流体不会流入流管内， 流管内的流体不会流出流管外。流管内的流体不会流出流管外。运动的流体可看作由许多流管组成通过研究流体在流管中的运动规律，就可以了解整个流体的运动情况（2）流管流管 经过截面S周界的流线所组 成的管状体v1S1v2S26优
3、讲借鉴结论：结论：同一流管中截面积大处流速小，同一流管中截面积大处流速小， 截面积小处流速大截面积小处流速大适用条件：适用条件：(1)不可压缩的流体不可压缩的流体;(2)作定常流动，同一流管。作定常流动，同一流管。l体积流量体积流量：单位单位: : m3/s 三、连续性方程7优讲借鉴 对于不可压缩的密度为r的均匀流体说明：说明：流体在流动中流体在流动中质量质量守恒守恒n 有分支管道的连续性方程：有分支管道的连续性方程：8优讲借鉴第二节 伯努利方程及其应用一、伯努利方程二、伯努利方程的应用9优讲借鉴功能原理： 机械能的改变量等于外力和非保守内力做功的代数和.v 理想流体理想流体无黏性无黏性一、伯
4、努利方程压强压强单位体积动能单位体积动能单位体积势能单位体积势能伯努利方程10优讲借鉴适用条件：适用条件：理想流体（不可压缩，没有黏性）定常流动在同一细流管（同一流线）上单位： SI制制 PPa gm / s2 g 9.8 m / s2 r r kg/ m3 r r水水103kg/m3 h m v m/ s11优讲借鉴推论：推论： 水平管的伯努利方程水平管的伯努利方程（h1=h2)水平管12优讲借鉴S2v1, P2P1;v2, P2P0空吸作用空吸作用水平管中压强和流速的关系2二、伯努利方程的应用1.空吸作用空吸作用13优讲借鉴2.流量计测量流体的流量测量流体的流量（水平放置水平放置h1=h2
5、）14优讲借鉴水平管的伯努利方程:得：得：代入代入把把由连续性方程由连续性方程: :15优讲借鉴(1)(1)测量液体的流量测量液体的流量流量：流量：(2)(2)测量气体的流量测量气体的流量r r 16优讲借鉴L1_直管，管口直管，管口A的截面与流体的流线平行的截面与流体的流线平行L2_直角弯管，管口直角弯管，管口B的截面与流体的流线垂直的截面与流体的流线垂直原理图原理图3.流速计流速计皮托管皮托管17优讲借鉴流速流速:（1）测量液体的流速18优讲借鉴r r 风速管风速管流速流速（2）测量气体的流速）测量气体的流速19优讲借鉴 伯努利方程的应用小结伯努利方程的应用小结a求流体在管中某处的流速；求
6、流体在管中某处的流速；b流体在管中某处的压强；流体在管中某处的压强；c流体在管道中的流量。流体在管道中的流量。 流量计、流速计、空吸作用、小孔流速等流量计、流速计、空吸作用、小孔流速等问题归类：问题归类：解题的方法：解题的方法： 运用连续性方程和伯努利方程联立解题运用连续性方程和伯努利方程联立解题20优讲借鉴第三节 黏性流体、层流、湍流一、牛顿黏性定律二、层流、湍流、雷诺数21优讲借鉴一、牛顿黏性定律 流层之间因速度不同而作相对运动时存在的切向相互作用力(内摩擦力）二、层流、湍流二、层流、湍流 、雷诺数、雷诺数实实际际流流体体 特点 区别 判别湍流：流动过程有声 流速较大 伴有漩涡 雷诺数层流
7、：流动过程无声 流速较小 22优讲借鉴第四节第四节 泊肃叶定泊肃叶定律律一、泊肃叶定律二、黏性流体的运动规律23优讲借鉴一、泊肃叶定律在给定压力梯度条件下在给定压力梯度条件下 在管子几何形状及黏度一定时在管子几何形状及黏度一定时不可压缩的牛顿流体在水平圆管中作定常流动不可压缩的牛顿流体在水平圆管中作定常流动24优讲借鉴泊肃叶定律泊肃叶定律适用条件：适用条件：（1）等截面的）等截面的水平水平圆管；圆管；（2）黏性流体作层流流动。）黏性流体作层流流动。 25优讲借鉴二、黏性流体的运动规律二、黏性流体的运动规律对于黏性流体于黏性流体1.1.黏性流体的伯努利方程黏性流体的伯努利方程 w_单位体积单位体积的黏性流体从截面的黏性流体从截面S1流到截面流到截面S2时，时， 黏性力所做的功黏性力所做的功26优讲借鉴结论：结论：黏性流体在均匀水平管中作定常流黏性流体在均匀水平管中作定常流 动时能量的损失表现为压强的减小。动时能量的损失表现为压强的减小。2. 不可压缩的黏性流体在均匀水平圆管中流动不可压缩的黏性流体在均匀水平圆管中流动27优讲借鉴
