流体力学第一章绪论

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1、流体力学流体力学合肥工业大学合肥工业大学土木与水利工程学院土木与水利工程学院主讲:曹广学主讲:曹广学电话:电话:1875512818邮箱:邮箱:鹅竹州彻潞摔丽警芥鞍淘大棉斟硬国遁帜言避闲栅少镶驻蔑灵授霜炯堂亢流体力学第一章绪论流体力学讲义课程安排课程安排学时数学时数学时数学时数:3232323224242424(理论课)(理论课)(理论课)(理论课)8 8 8 8(实验课)(实验课)(实验课)(实验课)课程性质课程性质课程性质课程性质:专业基础课专业基础课专业基础课专业基础课教教教教 材材材材: 李玉柱流体力学第李玉柱流体力学第李玉柱流体力学第李玉柱流体力学第2 2 2 2版版版版, , ,

2、,高等教育出版社高等教育出版社高等教育出版社高等教育出版社参考书参考书参考书参考书:吴持恭水力学第:吴持恭水力学第:吴持恭水力学第:吴持恭水力学第4 4 4 4版,高等教育出版社版,高等教育出版社版,高等教育出版社版,高等教育出版社 刘鹤年流体力学第刘鹤年流体力学第刘鹤年流体力学第刘鹤年流体力学第2 2 2 2版,中国建筑工业出版社版,中国建筑工业出版社版,中国建筑工业出版社版,中国建筑工业出版社 大连工学院水力学解题指导及习题集高等教育出版大连工学院水力学解题指导及习题集高等教育出版大连工学院水力学解题指导及习题集高等教育出版大连工学院水力学解题指导及习题集高等教育出版社社社社 王惠民流体力

3、学基础第王惠民流体力学基础第王惠民流体力学基础第王惠民流体力学基础第2 2 2 2版,清华大学出版社版,清华大学出版社版,清华大学出版社版,清华大学出版社 卞诣政茧伺看颧辊曳宛饲呐至绥疯匀颠磅停牺外顶刻棕宜牢捎芹竿腺荚区流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论第一章第一章绪论绪论 1.11.11.11.1 流体力学的任务及其发展简史流体力学的任务及其发展简史1.21.21.21.2 流体的主要物理力学性质流体的主要物理力学性质1.31.31.31.3 作用在流体上的力作用在流体上的力1.41.41.41.4 流体的力学模型流体的力学模型蔓躇擦娥面础何孜睛渔绞县撑烁汞吮车鞘喀茄恢遵林

4、惧没构黍牵废疫慎瓤流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论自然界中物质存在的形态有:自然界中物质存在的形态有:固态、液体和气体固态、液体和气体。1.1 1.1 流体力学的任务及其发展简史流体力学的任务及其发展简史具有具有具有具有流动性流动性流动性流动性的物体统称为流体。的物体统称为流体。的物体统称为流体。的物体统称为流体。一、流体的定义一、流体的定义一、流体的定义一、流体的定义根据物体有没有根据物体有没有流动性流动性,可以把物体分为,可以把物体分为固体和流体固体和流体,流体又包括液体和气体流体又包括液体和气体。流动性流动性:在微小的剪切力作用下,就能连续不断的变形,:在微小的剪切力

5、作用下,就能连续不断的变形,即发生流动,外力停止,流动停止。即发生流动,外力停止,流动停止。缠预诱导门妈馏堆胞嘻匀姆烧呼个颐粥研世痒碟虾里墙嚼舍掇垒肋懒环持流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论1.1 1.1 流体力学的任务及其发展简史流体力学的任务及其发展简史流体和固体的区别:流体和固体的区别:流体和固体的区别:流体和固体的区别:固体固体流体流体液体液体气体气体有无固定的形状有无固定的形状有有无无无无有无固定的体积有无固定的体积有有有有无无能否形成自由表面能否形成自由表面能能能能否否能否承受一定的拉力能否承受一定的拉力能能否否否否能否承受一定的剪切力能否承受一定的剪切力能能否(

6、静止)否(静止)否(静止)否(静止)能否承受一定的压力能否承受一定的压力能能能能易压缩易压缩末祥鞭厌叼宣筛须蛀乞徊妇捍楚瘴肾业慰表横铭啪阉隘眼玖硕焕游念起无流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论1.1 1.1 流体力学的任务及其发展简史流体力学的任务及其发展简史流体力学是流体力学是流体力学是流体力学是研究流体各种力作用下的平衡和机械运动规律研究流体各种力作用下的平衡和机械运动规律及其在工程实际中应用的一门学科及其在工程实际中应用的一门学科,是力学的一个分支。,是力学的一个分支。,是力学的一个分支。,是力学的一个分支。二、流体力学的任务二、流体力学的任务二、流体力学的任务二、流体力

7、学的任务流体力学在许多工业部门都有着广泛的应用。流体力学在许多工业部门都有着广泛的应用。流体力学遵循物质运动的普遍规律流体力学遵循物质运动的普遍规律,如:牛顿第二定律,如:牛顿第二定律,质量守恒定律,能量守恒定律和动量守恒定律等。质量守恒定律,能量守恒定律和动量守恒定律等。铬辞眯桶梭靠甚蚂幅毒椿观杖猎皇窜孵躇劫柿掖薯饮她颁邵怂砒讼猫渤腋流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论流体力学在工程中的应用流体力学在工程中的应用航空航天航海 船舶运动船舶运动地效翼艇地效翼艇 (WIG)海洋平台海洋平台 潜器潜器 捂垫幸沦豁瘤汕嘻趟抛邢真景吼醋秽狡搏漾废海紧佰还脱举始凉信寇黑勉流体力学第一章绪

8、论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论南浦大桥节能型建筑三峡大坝建筑与环境流体力学在工程中的应用流体力学在工程中的应用砰品巨甸氦疥单玩摇蒂膏哎蛛际圃馆泡痉拨鸳控杰洲寸瘦胃皿民我徽踞峰流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论能源动力飞机发动机蒸汽机车流体力学在工程中的应用流体力学在工程中的应用相剐讼遂肠观矫辰嗽哮淆掇敌掠狭提抠鸦蕾帛蛀度黍钠咙翼怨枕呢静碑扮流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论气象云图龙卷风气象科学流体力学在工程中的应用流体力学在工程中的应用居规澎莹密诸焰盎拽稠悯檄剩晤跪殿涨搏设臆畴脊棘祖千氟贝核惟承抱掩流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论

9、污水净化设备模型电厂冷却塔环境控制流体力学在工程中的应用流体力学在工程中的应用沫忧属煞柑歪蒲延饼贡吮襄帝驹嗣洽帚伟怪粹龙妥秘臃涸楼堰湛警亥农起流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论流体力学应用广泛,已派生出很多新的分支流体力学应用广泛,已派生出很多新的分支:电磁流体力学、生物流体力学化学流体力学、地球流体力学高温气体动力学、非牛顿流体力学爆炸力学、流变学、计算流体力学等流体力学在工程中的应用流体力学在工程中的应用 20 20世纪中业以来,大工业的形成,高新技术工业的出现和发展,世纪中业以来,大工业的形成,高新技术工业的出现和发展,特别是电子计算机的出现、发展和广泛应用,大大地推动

10、了科学技术特别是电子计算机的出现、发展和广泛应用,大大地推动了科学技术的发展。由于工业生产和尖端技术的发展需要,促使流体力学和其他的发展。由于工业生产和尖端技术的发展需要,促使流体力学和其他学科相互浸透,形成了许多边缘学科,使这一古老的学科发展成包括学科相互浸透,形成了许多边缘学科,使这一古老的学科发展成包括多个学科分支的全新的学科体系,焕发出强盛的生机和活力。多个学科分支的全新的学科体系,焕发出强盛的生机和活力。 忆舔芜煌佑湾脸赫同画栽方仙楔户独旷嚏尧秘糊都源影凿磺猩湛湃忱业俄流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论1.1 1.1 流体力学的任务及其发展简史流体力学的任务及其发展

11、简史流体力学是人类同自然界作斗争、在长期的生产实践中流体力学是人类同自然界作斗争、在长期的生产实践中发展起来的。发展起来的。三、流体力学的发展三、流体力学的发展三、流体力学的发展三、流体力学的发展流体力学的西方史流体力学的西方史古代流体力学的情况。古代流体力学的情况。 古希腊学者古希腊学者阿基米德阿基米德在公元前在公元前250250年发表学术论文论浮体,第一个年发表学术论文论浮体,第一个阐明了相对密度的概念,发现了物体阐明了相对密度的概念,发现了物体在流体中所受浮力的基本原理在流体中所受浮力的基本原理阿阿基米德原理。奠定了流体静力学的基基米德原理。奠定了流体静力学的基础。础。 阿基米德(阿基米

12、德(阿基米德(阿基米德(ArchimedesArchimedes,公元前公元前公元前公元前287287212212)厩接孟隋赦吟眶孔泡蹲舞劈制甘债庭新匝衣饲爸为疲辙毙系必壁勇签桓邢流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论16世纪以后,西方资本主义处于上升阶段,工农业生产世纪以后,西方资本主义处于上升阶段,工农业生产有了很大的发展,对于流体平衡和运动规律的认识才随有了很大的发展,对于流体平衡和运动规律的认识才随之有所提高之有所提高 。1.1 1.1 流体力学的任务及其发展简史流体力学的任务及其发展简史 17 17世纪牛顿研究了运动物体在流世纪牛顿研究了运动物体在流体中受到的阻力,得到

13、阻力与流体密体中受到的阻力,得到阻力与流体密度、物体迎流截面积和运动速度的平度、物体迎流截面积和运动速度的平方成正比的关系。他还提出粘性流体方成正比的关系。他还提出粘性流体运动时的内摩擦力公式,即运动时的内摩擦力公式,即牛顿粘性牛顿粘性定律。定律。牛顿牛顿牛顿牛顿(Isaac.NewtonIsaac.Newton,16431643164316431727172717271727)诸储烛瘫骤瞥吧厉抡廊狙暗季裳呜搓喂靛征吮雄夯别人辙涉雅邓洋剔共滥流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论1.1 1.1 流体力学的任务及其发展简史流体力学的任务及其发展简史 一条途径是一些数学家和力学家,以

14、牛顿力学理论和一条途径是一些数学家和力学家,以牛顿力学理论和一条途径是一些数学家和力学家,以牛顿力学理论和一条途径是一些数学家和力学家,以牛顿力学理论和数学分析为基本方法,建立了理想液体运动的系统理数学分析为基本方法,建立了理想液体运动的系统理数学分析为基本方法,建立了理想液体运动的系统理数学分析为基本方法,建立了理想液体运动的系统理论,称为论,称为论,称为论,称为“ “水动力学水动力学水动力学水动力学” ”或古典流体力学。或古典流体力学。或古典流体力学。或古典流体力学。 代表人物有伯努利(代表人物有伯努利(代表人物有伯努利(代表人物有伯努利(D.I.BernouliD.I.Bernouli)

15、、欧拉)、欧拉)、欧拉)、欧拉(L.EulerL.Euler)纳维埃()纳维埃()纳维埃()纳维埃(C.L.M.H.NavierC.L.M.H.Navier)和斯托克斯)和斯托克斯)和斯托克斯)和斯托克斯(G.G.StokesG.G.Stokes)等。)等。)等。)等。18至至19世纪,沿着两条途径建立了流体运动的系统理论。世纪,沿着两条途径建立了流体运动的系统理论。 申伶会紫叶儒轰诽瘫谦峙漳脆豫袱遮阁筛莉陡诗亿稳帆烁咋然拦薛哨销硷流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论1.1 1.1 流体力学的任务及其发展简史流体力学的任务及其发展简史 1738173817381738年伯努利给

16、出理想年伯努利给出理想年伯努利给出理想年伯努利给出理想流体运动的能量方程。流体运动的能量方程。流体运动的能量方程。流体运动的能量方程。D.BernoulliD.Bernoulli(17001700170017001782178217821782)瑞士科学家瑞士科学家瑞士科学家瑞士科学家弧呐躇拆翱吗木肉秒钧丑傍履懒乖裸悉奸屿辩藩奔炎鸵馒叠橇腿柏这陪韧流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论1.1 1.1 流体力学的任务及其发展简史流体力学的任务及其发展简史 1755175517551755年欧拉导出理想流年欧拉导出理想流年欧拉导出理想流年欧拉导出理想流体运动微分方程。体运动微分方程。

17、体运动微分方程。体运动微分方程。欧拉欧拉欧拉欧拉(L.EulerL.Euler,1707170717831783)瑞士科学家瑞士科学家瑞士科学家瑞士科学家溢蔽纂相乌牺雁丑审泳捞此祸尉铱赶弥哩殴跑邓哈奇羌氓厕屑财韶珐参猩流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论1.1 1.1 流体力学的任务及其发展简史流体力学的任务及其发展简史 拉格朗日提出了新的流体动力拉格朗日提出了新的流体动力拉格朗日提出了新的流体动力拉格朗日提出了新的流体动力学微分方程,使流体动力学的学微分方程,使流体动力学的学微分方程,使流体动力学的学微分方程,使流体动力学的解析方法有了进一步发展。严解析方法有了进一步发展。严

18、解析方法有了进一步发展。严解析方法有了进一步发展。严格地论证了速度势的存在,并格地论证了速度势的存在,并格地论证了速度势的存在,并格地论证了速度势的存在,并提出了流函数的概念,为应用提出了流函数的概念,为应用提出了流函数的概念,为应用提出了流函数的概念,为应用复变函数去解析流体定常的和复变函数去解析流体定常的和复变函数去解析流体定常的和复变函数去解析流体定常的和非定常的平面无旋运动开辟了非定常的平面无旋运动开辟了非定常的平面无旋运动开辟了非定常的平面无旋运动开辟了道路。道路。道路。道路。拉格朗日(拉格朗日(拉格朗日(拉格朗日(J.-J.-L.Lagrange,1736L.Lagrange,17

19、3618131813)炕墓虎侥焦符公釉嘉蓄涸食膜六彩戚呻羌箍巴提颊椽队梯巫数娥染胃乔减流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论1.1 1.1 流体力学的任务及其发展简史流体力学的任务及其发展简史 1821-18451821-18451821-18451821-1845年,纳维埃年,纳维埃年,纳维埃年,纳维埃(C.L.M.H.NavierC.L.M.H.Navier)和斯托)和斯托)和斯托)和斯托克斯(克斯(克斯(克斯(G.G.StokesG.G.Stokes)导出适)导出适)导出适)导出适用于实际流体运动的纳维埃用于实际流体运动的纳维埃用于实际流体运动的纳维埃用于实际流体运动的纳维

20、埃- - - -斯托克斯方程,即斯托克斯方程,即斯托克斯方程,即斯托克斯方程,即N-SN-SN-SN-S方程。方程。方程。方程。纳维(L.Navier,17851836,法国)斯托克斯(G.Stokes,18191903,英国)艘际呢肌侣醋公城阴干数总如锁畦蛹壳邑箱碍介淳邑认沽踞敷光呸虚优零流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论1.1 1.1 流体力学的任务及其发展简史流体力学的任务及其发展简史 1821-18451821-18451821-18451821-1845年,另一途径是一些土木工程师,根据实年,另一途径是一些土木工程师,根据实年,另一途径是一些土木工程师,根据实年,另

21、一途径是一些土木工程师,根据实际工程的需要,凭借实地观察和室内试验,建立实用际工程的需要,凭借实地观察和室内试验,建立实用际工程的需要,凭借实地观察和室内试验,建立实用际工程的需要,凭借实地观察和室内试验,建立实用的经验公式,以解决实际工程问题。这些成果被总结的经验公式,以解决实际工程问题。这些成果被总结的经验公式,以解决实际工程问题。这些成果被总结的经验公式,以解决实际工程问题。这些成果被总结成以实际液体为对象的重实用的水力学。成以实际液体为对象的重实用的水力学。成以实际液体为对象的重实用的水力学。成以实际液体为对象的重实用的水力学。 代代代代表表表表人人人人物物物物有有有有毕毕毕毕托托托托

22、(H.PitotH.Pitot)、谢谢谢谢才才才才(A.de A.de ChezyChezy)、达西(达西(达西(达西(H.DarcyH.Darcy)等。)等。)等。)等。马割刮券萤傣余希党说砍聪繁碑苑郭狡靴筷圭偷溪峡序谊赦说己蹄骚廖馆流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论1.1 1.1 流体力学的任务及其发展简史流体力学的任务及其发展简史 1732173217321732年毕托发明了量测流年毕托发明了量测流年毕托发明了量测流年毕托发明了量测流体点流速的毕托管。体点流速的毕托管。体点流速的毕托管。体点流速的毕托管。1769176917691769年谢才建立了计算均年谢才建立了计算

23、均年谢才建立了计算均年谢才建立了计算均匀流的谢才公式。匀流的谢才公式。匀流的谢才公式。匀流的谢才公式。野俏焰陕争帽馈恬颈滑纫公持结当挤桩观屠鲍岛午坍毅祖毯帆笨蕴抗历归流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论1.1 1.1 流体力学的任务及其发展简史流体力学的任务及其发展简史 1856185618561856年达西提出了线性渗年达西提出了线性渗年达西提出了线性渗年达西提出了线性渗流的达西定律。流的达西定律。流的达西定律。流的达西定律。筛犯为储当卓闲岿誊肆陇彬戴袒贞坛饼赐折挣殊担滇徘蔡崎后假咐叼筐陈流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论1.1 1.1 流体力学的任务及其发

24、展简史流体力学的任务及其发展简史 1883188318831883年雷诺(年雷诺(年雷诺(年雷诺(O.ReynoldsO.Reynolds)发表了关于层流、湍流两)发表了关于层流、湍流两)发表了关于层流、湍流两)发表了关于层流、湍流两种流态的系列试验结果,又于种流态的系列试验结果,又于种流态的系列试验结果,又于种流态的系列试验结果,又于1895189518951895年导出了紊流运动的年导出了紊流运动的年导出了紊流运动的年导出了紊流运动的雷诺方程。雷诺方程。雷诺方程。雷诺方程。 1904190419041904年年年年普普普普朗朗朗朗特特特特(L.PrandtlL.Prandtl)提提提提出出

25、出出边边边边界界界界层层层层概概概概念念念念,创创创创立立立立了了了了边边边边界界界界层层层层理理理理论论论论。这这这这一一一一理理理理论论论论既既既既明明明明确确确确了了了了理理理理想想想想流流流流体体体体的的的的适适适适用用用用范范范范围围围围,又又又又能计算实际物体运动时的阻力。能计算实际物体运动时的阻力。能计算实际物体运动时的阻力。能计算实际物体运动时的阻力。玛茧亏专遂髓寓蜕炯竿给瞻诵黑茅念乳屏跨隘绿乘酚瞬肉茅少涤旬呆誓荣流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论1.1 1.1 流体力学的任务及其发展简史流体力学的任务及其发展简史 流体力学在中国流体力学在中国流体力学在中国流

26、体力学在中国大禹治水大禹治水大禹治水大禹治水-4000-4000-4000-4000多年前的大禹治水,说明我国古代已多年前的大禹治水,说明我国古代已多年前的大禹治水,说明我国古代已多年前的大禹治水,说明我国古代已有大规模的治河工程。有大规模的治河工程。有大规模的治河工程。有大规模的治河工程。 ( ( ( (公元前公元前公元前公元前256256256256210210210210年年年年) ) ) )秦代,在公元前秦代,在公元前秦代,在公元前秦代,在公元前256-256-256-256-前前前前210210210210年间便年间便年间便年间便修建了修建了修建了修建了都江堰都江堰都江堰都江堰、郑国

27、渠、灵渠三大水利工程,说明当时、郑国渠、灵渠三大水利工程,说明当时、郑国渠、灵渠三大水利工程,说明当时、郑国渠、灵渠三大水利工程,说明当时对明槽水流和堰流流动规律的认识已经达到相当水平。对明槽水流和堰流流动规律的认识已经达到相当水平。对明槽水流和堰流流动规律的认识已经达到相当水平。对明槽水流和堰流流动规律的认识已经达到相当水平。真州船闸真州船闸真州船闸真州船闸-北宋(北宋(北宋(北宋(960-1126960-1126960-1126960-1126)时期,在京杭大运河上)时期,在京杭大运河上)时期,在京杭大运河上)时期,在京杭大运河上修建的真州船闸与十四世纪末荷兰的同类船闸相比,约修建的真州船

28、闸与十四世纪末荷兰的同类船闸相比,约修建的真州船闸与十四世纪末荷兰的同类船闸相比,约修建的真州船闸与十四世纪末荷兰的同类船闸相比,约早三百多年。早三百多年。早三百多年。早三百多年。近代,我国出现了象钱学森、周培源、吴仲华等流体力近代,我国出现了象钱学森、周培源、吴仲华等流体力近代,我国出现了象钱学森、周培源、吴仲华等流体力近代,我国出现了象钱学森、周培源、吴仲华等流体力学知名专家,但流体力学整体在我国发展较为缓慢,有学知名专家,但流体力学整体在我国发展较为缓慢,有学知名专家,但流体力学整体在我国发展较为缓慢,有学知名专家,但流体力学整体在我国发展较为缓慢,有待于诸位的努力!待于诸位的努力!待于

29、诸位的努力!待于诸位的努力!获淡屡槽沪拌盐汁楔半惹发散梅森锚椅独空痰沈凶悄寺俘沧眷罪虱乃宇篆流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论 侧重于理论分析的流体力学称为侧重于理论分析的流体力学称为侧重于理论分析的流体力学称为侧重于理论分析的流体力学称为理论流体力学理论流体力学理论流体力学理论流体力学。 侧重于工程应用的流体力学称为侧重于工程应用的流体力学称为侧重于工程应用的流体力学称为侧重于工程应用的流体力学称为工程流体力学工程流体力学工程流体力学工程流体力学。四、流体力学的研究方法四、流体力学的研究方法四、流体力学的研究方法四、流体力学的研究方法 1. 1. 1. 1. 理论分析理论分

30、析理论分析理论分析-运用经典流体力学的原理研究流体运动。运用经典流体力学的原理研究流体运动。运用经典流体力学的原理研究流体运动。运用经典流体力学的原理研究流体运动。 2. 2. 2. 2. 科学试验科学试验科学试验科学试验-通过试验的手段研究流体运动的规律性。通过试验的手段研究流体运动的规律性。通过试验的手段研究流体运动的规律性。通过试验的手段研究流体运动的规律性。 3. 3. 3. 3. 数值模拟数值模拟数值模拟数值模拟利用计算机数值求解描述液体运动的微分方利用计算机数值求解描述液体运动的微分方利用计算机数值求解描述液体运动的微分方利用计算机数值求解描述液体运动的微分方 程、积分方程等,得到

31、问题的数值解。程、积分方程等,得到问题的数值解。程、积分方程等,得到问题的数值解。程、积分方程等,得到问题的数值解。1.1 1.1 流体力学的任务及其发展简史流体力学的任务及其发展简史契用杰凸眷剁勤拦籍草馋挺煤使补巾亦扳美庇红拐矢沪谈垫瘟厕讹姚滞俯流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论 流体的物理性质是决定流体流动状态的内在因素,所流体的物理性质是决定流体流动状态的内在因素,所流体的物理性质是决定流体流动状态的内在因素,所流体的物理性质是决定流体流动状态的内在因素,所以我们先学习流体有关的几个物理力学性质。以我们先学习流体有关的几个物理力学性质。以我们先学习流体有关的几个物理力学

32、性质。以我们先学习流体有关的几个物理力学性质。1.2 1.2 流体的主要物理力学性质流体的主要物理力学性质1.2.1 1.2.1 惯性惯性惯性惯性惯性惯性惯性惯性是物体保持其原有运动状态的一种特性,惯性的是物体保持其原有运动状态的一种特性,惯性的是物体保持其原有运动状态的一种特性,惯性的是物体保持其原有运动状态的一种特性,惯性的大小以大小以大小以大小以质量质量质量质量来衡量,质量大的物体惯性大。来衡量,质量大的物体惯性大。来衡量,质量大的物体惯性大。来衡量,质量大的物体惯性大。一个物体反抗改变原有运动状态而作用于其他物体上一个物体反抗改变原有运动状态而作用于其他物体上一个物体反抗改变原有运动状

33、态而作用于其他物体上一个物体反抗改变原有运动状态而作用于其他物体上的反作用力称为的反作用力称为的反作用力称为的反作用力称为惯性力惯性力惯性力惯性力。吕吟卿淆囱抗瞬婪字旗地惨嚷泡蔓脐黔尘灸漫炉煞猪贮淋衬郧煮涣挤翻女流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论 水的密度水的密度水的密度水的密度 水银的密度水银的密度水银的密度水银的密度1.2 1.2 流体的主要物理力学性质流体的主要物理力学性质单位体积的流体质量是密度,密度的单位为单位体积的流体质量是密度,密度的单位为单位体积的流体质量是密度,密度的单位为单位体积的流体质量是密度,密度的单位为均质流体的密度均质流体的密度均质流体的密度均质流

34、体的密度非均质流体的密度非均质流体的密度非均质流体的密度非均质流体的密度温度与水的密度关系 液体的密度随液体的密度随液体的密度随液体的密度随温度和压强的变化温度和压强的变化温度和压强的变化温度和压强的变化甚微,一般近似认甚微,一般近似认甚微,一般近似认甚微,一般近似认为液体的密度为常为液体的密度为常为液体的密度为常为液体的密度为常数。数。数。数。众试敞屹嫡近猪齐空割硬也兜保捕欣任宦等勇瓮姑猖酝涎臆浙鸿瓮矿拆捧流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论 物体之间具有相互吸引的性质,这个吸引力称为万有物体之间具有相互吸引的性质,这个吸引力称为万有物体之间具有相互吸引的性质,这个吸引力称为

35、万有物体之间具有相互吸引的性质,这个吸引力称为万有引力。地球对地球表面附近物体的引力称为重力。用引力。地球对地球表面附近物体的引力称为重力。用引力。地球对地球表面附近物体的引力称为重力。用引力。地球对地球表面附近物体的引力称为重力。用G G 表示,重力的大小称为重量。表示,重力的大小称为重量。表示,重力的大小称为重量。表示,重力的大小称为重量。1.2 1.2 流体的主要物理力学性质流体的主要物理力学性质1.2.2 1.2.2 万有引力特性万有引力特性万有引力特性万有引力特性单位体积流体所具有的重力,称为容重(重度)。单位体积流体所具有的重力,称为容重(重度)。单位体积流体所具有的重力,称为容重

36、(重度)。单位体积流体所具有的重力,称为容重(重度)。威就拇墅署睬障幢徽拐静丽敢揉薄槛樟权墒肿阴吱神泄敬俏赛胖鞘湖三脏流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论1.2 1.2 流体的主要物理力学性质流体的主要物理力学性质1.2.3 1.2.3 粘性粘性粘性粘性前面我们学习了流体具有前面我们学习了流体具有前面我们学习了流体具有前面我们学习了流体具有流动性流动性流动性流动性。流流流流动动动动性性性性是是是是流流流流体体体体受受受受切切切切力力力力作作作作用用用用发发发发生生生生连连连连续续续续变变变变形形形形的的的的性性性性质质质质。这这这这种种种种变形亦称为减切变形。变形亦称为减切变形

37、。变形亦称为减切变形。变形亦称为减切变形。流体在运动状态下,内部质点间或流层间因相对运动流体在运动状态下,内部质点间或流层间因相对运动流体在运动状态下,内部质点间或流层间因相对运动流体在运动状态下,内部质点间或流层间因相对运动而产生内摩擦力以抵抗减切变形的性质称为粘性。而产生内摩擦力以抵抗减切变形的性质称为粘性。而产生内摩擦力以抵抗减切变形的性质称为粘性。而产生内摩擦力以抵抗减切变形的性质称为粘性。也也也也就是说:当流体处于运动状态时,流体质点之间存在就是说:当流体处于运动状态时,流体质点之间存在就是说:当流体处于运动状态时,流体质点之间存在就是说:当流体处于运动状态时,流体质点之间存在着相对

38、运动,则质点间要产生内摩擦力抵制其相对运着相对运动,则质点间要产生内摩擦力抵制其相对运着相对运动,则质点间要产生内摩擦力抵制其相对运着相对运动,则质点间要产生内摩擦力抵制其相对运动,这种性质称为流体的粘滞性,此内摩擦力称为粘动,这种性质称为流体的粘滞性,此内摩擦力称为粘动,这种性质称为流体的粘滞性,此内摩擦力称为粘动,这种性质称为流体的粘滞性,此内摩擦力称为粘滞力。滞力。滞力。滞力。观看录像演示观看录像演示观看录像演示观看录像演示女沦婴篷绒送估好塘硷理见啸贸氟罪缀判慷靠叔饮沪礁遏还狮哄研项帕兽流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论1.2 1.2 流体的主要物理力学性质流体的主要物

39、理力学性质 为了理解流体的粘性,如图所示,液体沿为了理解流体的粘性,如图所示,液体沿为了理解流体的粘性,如图所示,液体沿为了理解流体的粘性,如图所示,液体沿固定平面壁作平面直线运动,紧靠固体壁固定平面壁作平面直线运动,紧靠固体壁固定平面壁作平面直线运动,紧靠固体壁固定平面壁作平面直线运动,紧靠固体壁面的第一层水层粘在壁面上不动;第一层面的第一层水层粘在壁面上不动;第一层面的第一层水层粘在壁面上不动;第一层面的第一层水层粘在壁面上不动;第一层通过摩擦作用影响第二层的流速、第二层通过摩擦作用影响第二层的流速、第二层通过摩擦作用影响第二层的流速、第二层通过摩擦作用影响第二层的流速、第二层又通过摩擦(

40、粘性力)作用影响第三层流又通过摩擦(粘性力)作用影响第三层流又通过摩擦(粘性力)作用影响第三层流又通过摩擦(粘性力)作用影响第三层流速,依此类推。速,依此类推。速,依此类推。速,依此类推。 一、一、粘性表象粘性表象粘性表象粘性表象因各流层的不同,它们之间就有相对运动,因各流层的不同,它们之间就有相对运动,因各流层的不同,它们之间就有相对运动,因各流层的不同,它们之间就有相对运动,上层的流得快,它就要拖动下一层,而下一上层的流得快,它就要拖动下一层,而下一上层的流得快,它就要拖动下一层,而下一上层的流得快,它就要拖动下一层,而下一层流得较慢,就要阻止上面一层,于是两层层流得较慢,就要阻止上面一层

41、,于是两层层流得较慢,就要阻止上面一层,于是两层层流得较慢,就要阻止上面一层,于是两层之间就产生内摩擦力,如图所示。之间就产生内摩擦力,如图所示。之间就产生内摩擦力,如图所示。之间就产生内摩擦力,如图所示。流体粘性示意图流体粘性示意图薯鸣翔姿铸夺樟髓谭奔叔铬膘鼠猎暇驳惶婆虑皂会灾衔校醇寄柞蓉轧倡比流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论 由于运动流体内部存在摩擦力,于是流体在运动过程由于运动流体内部存在摩擦力,于是流体在运动过程由于运动流体内部存在摩擦力,于是流体在运动过程由于运动流体内部存在摩擦力,于是流体在运动过程中为克服内摩擦力就要不断消耗流体的能量,所以说中为克服内摩擦力就

42、要不断消耗流体的能量,所以说中为克服内摩擦力就要不断消耗流体的能量,所以说中为克服内摩擦力就要不断消耗流体的能量,所以说粘性是引起流体运动能量损失的根源粘性是引起流体运动能量损失的根源粘性是引起流体运动能量损失的根源粘性是引起流体运动能量损失的根源,因此在分析和,因此在分析和,因此在分析和,因此在分析和研究流体运动中流体的粘性占有很重要的地位。研究流体运动中流体的粘性占有很重要的地位。研究流体运动中流体的粘性占有很重要的地位。研究流体运动中流体的粘性占有很重要的地位。1.2 1.2 流体的主要物理力学性质流体的主要物理力学性质由于内摩擦力与作用面平行,故称故称为切力,用切应由于内摩擦力与作用面

43、平行,故称故称为切力,用切应由于内摩擦力与作用面平行,故称故称为切力,用切应由于内摩擦力与作用面平行,故称故称为切力,用切应力表示,记作力表示,记作力表示,记作力表示,记作 ,(单位用,(单位用,(单位用,(单位用PaPaPaPa, ) 应指出,粘性对流体运动的影响极为重要。应指出,粘性对流体运动的影响极为重要。应指出,粘性对流体运动的影响极为重要。应指出,粘性对流体运动的影响极为重要。否儒驳肪馅筐裂咨安踩料纵沽引绿检向忙咋临鸯你篆末翘遵糙走淫娩敬芽流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论实验表明,相邻流层接触面的单位面积上所产生的实验表明,相邻流层接触面的单位面积上所产生的二、二

44、、牛顿内摩擦定律牛顿内摩擦定律牛顿内摩擦定律牛顿内摩擦定律引入比例系数为引入比例系数为式中,式中, 为为动力粘度动力粘度,简称,简称粘度粘度。 为为流速梯度流速梯度。上式即为上式即为牛顿内摩擦定律牛顿内摩擦定律,它可表述为:作层流做运,它可表述为:作层流做运动的流体,相邻流层间单位面积上所作用的内摩擦力,动的流体,相邻流层间单位面积上所作用的内摩擦力,与流速梯度成正比,与流体的性质有关。与流速梯度成正比,与流体的性质有关。内摩擦力,即切应力存在内摩擦力,即切应力存在1.2 1.2 流体的主要物理力学性质流体的主要物理力学性质蛔仓谤您嗡擒谆拴谚竣萌桶屿浮沏管植廊铲厕郑蒂甭陶呵淤酗洋氧硕拖骏流体力

45、学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论粘性切应力与速度梯度成正比;粘性切应力与速度梯度成正比;(2)(2)粘性切应力与角变形速率成正比;粘性切应力与角变形速率成正比;(3)(3)比例系数比例系数 称动力粘度,简称粘度。称动力粘度,简称粘度。CDBAdbadydudt牛顿内摩擦定律表明:牛顿内摩擦定律表明:(4)(4)运动粘度运动粘度1.2 1.2 流体的主要物理力学性质流体的主要物理力学性质观看录像演示观看录像演示观看录像演示观看录像演示根遂庸磅替菜划涤齿童衍鞋揭潜吼蕴扫咯琐漱魁莹闻轻萎氮投缸丛旅署神流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论温度对流体粘度的影响很大,压强对流

46、体粘度的影响温度对流体粘度的影响很大,压强对流体粘度的影响不大,一般忽略不计。不大,一般忽略不计。粘度的影响因素粘度的影响因素T() (10-3Pas) (10-6m2/s)T() (10-3Pas)(10-6m2/s)01.7921.792400.6560.66151.5191.519450.5990.605101.3081.308500.5490.556151.1401.140600.4690.477201.0051.007700.4060.415250.8940.897800.3570.367300.8010.804900.3170.328350.7230.7271000.2840.29

47、61.2 1.2 流体的主要物理力学性质流体的主要物理力学性质水的粘度随温度的变化匈谐韦冶昼务玩菌挣阔填糖翼汁两荚饯罕瞧斟机逮旅涯费灵烈丁悠靳插袜流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论温度对流体粘度的影响很大温度对流体粘度的影响很大温度压强对流体粘度的影响不大,一般忽略不计压强对流体粘度的影响不大,一般忽略不计液体:液体:液体:液体:分子分子分子分子内聚力是产生粘度的主要因素。内聚力是产生粘度的主要因素。温度温度分子间距分子间距分子吸引力分子吸引力内摩擦力内摩擦力粘度粘度气体:气体:气体:气体:分子热运动引起的动量交换是产生粘度的主要因素。分子热运动引起的动量交换是产生粘度的主要

48、因素。温度温度分子热运动分子热运动动量交换动量交换内摩擦力内摩擦力粘度粘度 粘度的影响因素粘度的影响因素1.2 1.2 流体的主要物理力学性质流体的主要物理力学性质来拟貌居粥戌算障仲征以搭庸槐昌收杆聘耶英吊虚饲疾嘛痔享象瘁卸映慢流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论三、牛顿流体和非牛顿流体三、牛顿流体和非牛顿流体1.1.牛顿牛顿流体流体流体流体 2.2.非牛顿非牛顿流体流体流体流体 符合牛顿内摩擦定律的流体符合牛顿内摩擦定律的流体如水、空气、汽油和水银等如水、空气、汽油和水银等不符合牛顿内摩擦定律的流体不符合牛顿内摩擦定律的流体如泥浆、血浆、新拌水泥砂浆、新拌混凝土等。如泥浆、血

49、浆、新拌水泥砂浆、新拌混凝土等。1.2 1.2 流体的主要物理力学性质流体的主要物理力学性质肮鸥滇娠眺宵土次知潭俺纹殊侗竭代另问姚遍翻悟鳖佃评弘路猪铆巧盘磨流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论例题例题1:一平板在油面上做水平运动(如图所示),已知平板的运动一平板在油面上做水平运动(如图所示),已知平板的运动速度为速度为u=40cm/s=40cm/s,油层的厚度,油层的厚度=5mm=5mm,油的动力粘度,油的动力粘度=0.1Pa=0.1Pas s,求,求作用在平板上的切应力。作用在平板上的切应力。 解:解:因为油层的厚度因为油层的厚度很小,流层的流线很小,流层的流线分布可近似看做

50、直线分布,即分布可近似看做直线分布,即由牛顿内摩擦定律由牛顿内摩擦定律1.2 1.2 流体的主要物理力学性质流体的主要物理力学性质蓄砒轻弱产斌刘绢婆叁烤貌漾真纶规摄驳怀夫堂鸵俯举伍爷研上铰耻腕潦流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论 压缩性用体积压缩系数表示。压缩性用体积压缩系数表示。1.2.4 1.2.4 压缩性及膨胀性压缩性及膨胀性压缩性及膨胀性压缩性及膨胀性压缩性:压缩性:指流体受压指流体受压, ,体积缩小体积缩小, ,密度增大密度增大, ,除去外力后能恢复原状的性质除去外力后能恢复原状的性质膨胀性:膨胀性:指流体受热指流体受热, ,体积膨胀体积膨胀, ,密度减小密度减小,

51、 ,温度下降后能恢复原状的性质温度下降后能恢复原状的性质1.压缩性压缩性 体积体积压缩系数压缩系数指恒温下液体体积的相对缩小值与压强增值之比。指恒温下液体体积的相对缩小值与压强增值之比。 压强增大时体积缩小,所以加一个负号来确保压缩率为正值。压强增大时体积缩小,所以加一个负号来确保压缩率为正值。1.2 1.2 流体的主要物理力学性质流体的主要物理力学性质一、液体的压缩性及膨胀性一、液体的压缩性及膨胀性一、液体的压缩性及膨胀性一、液体的压缩性及膨胀性碳瑰旬拍哥唬汽昼橇肘唯迎仓喻丛答战削衍诬刮炸观耘坷睬枣溯揩屎痕哼流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论流体压缩时其质量并不改变,故流体

52、压缩时其质量并不改变,故故故所谓弹性模量所谓弹性模量E,乃体积压缩系数的倒数,即,乃体积压缩系数的倒数,即 水的压缩性和膨胀性很小,在一般情况下可忽略不计,只有在水的压缩性和膨胀性很小,在一般情况下可忽略不计,只有在某些特殊情况下,如水管阀门突然关闭时所发生的水击现象,自然某些特殊情况下,如水管阀门突然关闭时所发生的水击现象,自然循环的热水采暖系统等问题时,才需考虑其水的压缩性和膨胀性。循环的热水采暖系统等问题时,才需考虑其水的压缩性和膨胀性。 1.2 1.2 流体的主要物理力学性质流体的主要物理力学性质2.膨胀性膨胀性 膨胀性用体积膨胀系数表示,在一定压强下,单位温升所引起的膨胀性用体积膨胀

53、系数表示,在一定压强下,单位温升所引起的体积变化率。体积变化率。缮澈顶扎抢潞淀运上抨娩詹券腻窒沮富码霓噶廓阎磺淖傅乳澄饿闽伞疟专流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论 气体具有明显的压缩性和膨胀性。常用气体的密度、压强和温气体具有明显的压缩性和膨胀性。常用气体的密度、压强和温度三者之间的关系,相当符合理想气体状态方程,即度三者之间的关系,相当符合理想气体状态方程,即 式中,式中,p-为气体的绝对压强;为气体的绝对压强; T-为气体热力学温度;为气体热力学温度; R-为气体常数,空气的气体常数是为气体常数,空气的气体常数是287J/287J/(kgkgK K)。)。1.2 1.2

54、流体的主要物理力学性质流体的主要物理力学性质二、气体的压缩性及膨胀性二、气体的压缩性及膨胀性二、气体的压缩性及膨胀性二、气体的压缩性及膨胀性观看录像演示观看录像演示观看录像演示观看录像演示嘴柴精政翰酒用源声溺邑逆丛悔暗懈寸巧据釜卉孽撮碍兹咀识概骄晚芯抓流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论1.2.5 1.2.5 表面张力特性表面张力特性表面张力特性表面张力特性一、液体的表面张力一、液体的表面张力1. 1. 表面张力现象表面张力现象水滴悬在水龙头出口而不滴落;水滴悬在水龙头出口而不滴落;细管中的液体自动上升或下降一个高度(毛细管现象);细管中的液体自动上升或下降一个高度(毛细管现象

55、);铁针浮在液面上而不下沉。铁针浮在液面上而不下沉。2. 2. 表面张力表面张力 在液体的自由表面上,由于分子间引力作用的结果,产生了及其在液体的自由表面上,由于分子间引力作用的结果,产生了及其微小的拉力,这种拉力称之为表面张力。微小的拉力,这种拉力称之为表面张力。1.2 1.2 流体的主要物理力学性质流体的主要物理力学性质精划挝选倘赂驰嚷陌日叶求糯偿郧稽伤蘑敏狙锹曳嘻笺膛晦躺樊钠侵快辰流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论二、毛细管现象二、毛细管现象 直径很小两端开口的细管竖直插入液体中,由于表面张力的作用,直径很小两端开口的细管竖直插入液体中,由于表面张力的作用,管中的液面会

56、发生上升或下降的现象,称之为毛细管现象。管中的液面会发生上升或下降的现象,称之为毛细管现象。1.2 1.2 流体的主要物理力学性质流体的主要物理力学性质滴溶迟臆些中玖簇优窖窜旱耗茅浑奠赫椿距泉霓掩箩媳弧数轮废概句搓舰流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论欢欢 迎迎 提提 问问 如果您有任何如果您有任何问题,请毫不犹豫地提出毫不犹豫地提出 ! !In case of you have any In case of you have any question, DO NOT question, DO NOT hesitate to ask me !hesitate to ask me

57、 !职轨诡沟戏咨线沃蔷匣疮结沮阐剪足碱始笼仗咸傅清淘伸措爪造姓淋魏怎流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论1.3 1.3 作用在流体上的力作用在流体上的力作用在流体上的力有两种:作用在流体上的力有两种:表面力和质量力表面力和质量力一、表面力一、表面力应力即单位面积上的表面力。应力即单位面积上的表面力。 表面力是作用于流体的表面,并与受作用的表面面积成比例的力,表面力是作用于流体的表面,并与受作用的表面面积成比例的力,常用应力来度量。常用应力来度量。1. 1. 表面力与作用表面力与作用面垂直的压应力面垂直的压应力2. 2. 表面力与作用表面力与作用面平行的切应力面平行的切应力隔离体

58、受力分析隔离体受力分析垢迭疤第坷霓脂摧匝枷纬胃择卖沤绦偶挚擎疟诵垒聘意岭头智单悯帛锥波流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论1.3 1.3 作用在流体上的力作用在流体上的力二、质量力二、质量力 作用在每个流体质点上的力,其大小与流体质量成正比。如作用在每个流体质点上的力,其大小与流体质量成正比。如重力,惯性力,磁力等。又称体积力。重力,惯性力,磁力等。又称体积力。单位质量力单位质量力分别投影在三个坐标轴上分别投影在三个坐标轴上伞崔峨舶篆懈汐肃族羚仆怒饿厌四飞晾霸党呸椭喉囚耗改兜芯寞曼酶置觅流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论欢欢 迎迎 提提 问问 如果您有任何如果

59、您有任何问题,请毫不犹豫地提出毫不犹豫地提出 ! !In case of you have any In case of you have any question, DO NOT question, DO NOT hesitate to ask me !hesitate to ask me !峙兴钞澎闺啊稿殴墒媒耕涩旭嘲思嗣尺页愁沪崖住佳斟练纫颖君吾啥裁殆流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论1.4 1.4 流体的力学模型流体的力学模型 定义:定义:定义:定义:连续介质连续介质即假设流体是一种连续充满其所占即假设流体是一种连续充满其所占即假设流体是一种连续充满其所占即假设流体是

60、一种连续充满其所占空间毫无间隙的连续体。空间毫无间隙的连续体。空间毫无间隙的连续体。空间毫无间隙的连续体。 连续介质的意义连续介质的意义 连续介质的概念是瑞士学者连续介质的概念是瑞士学者连续介质的概念是瑞士学者连续介质的概念是瑞士学者欧拉欧拉在在在在1753175317531753年提出的。年提出的。年提出的。年提出的。避免了流体分子运动的复杂性,只需研究流体的宏观运动。避免了流体分子运动的复杂性,只需研究流体的宏观运动。可以利用数学上的连续函数来研究流体的平衡与运动规律。可以利用数学上的连续函数来研究流体的平衡与运动规律。1.4.1 1.4.1 连续介质模型连续介质模型连续介质模型连续介质模

61、型观看录像演示观看录像演示观看录像演示观看录像演示摧栽依奉渡买棕呀月烫睡闽惑疗乏姿亥赞瞧要碴舅萄爱铱尖绍国丁湖雨瑟流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论 在流体力学中,为研究方便,提出了理想流体的概念。在流体力学中,为研究方便,提出了理想流体的概念。1.4.2 1.4.2 理想流体理想流体 理想流体就是理想流体就是把流体看作没有粘性的连续介质把流体看作没有粘性的连续介质。而把考虑粘性的。而把考虑粘性的流体称为流体称为粘性流体或实际流体粘性流体或实际流体。我们研究流体的运动时,先把流体当成。我们研究流体的运动时,先把流体当成理想流体进行分析,然后再考虑粘性对粘性流体进行修正。理想流

62、体进行分析,然后再考虑粘性对粘性流体进行修正。1.4 1.4 流体的力学模型流体的力学模型1.4.3 1.4.3 不可压缩流体不可压缩流体 流体都是可压缩的,然而有许多流体,如水等液体,其密度变化流体都是可压缩的,然而有许多流体,如水等液体,其密度变化很小,可忽略不计,由此引出了不可压缩流体的概念。很小,可忽略不计,由此引出了不可压缩流体的概念。 不可压缩流体就是不可压缩流体就是把流体看作没有压缩性和膨胀性的连续介质把流体看作没有压缩性和膨胀性的连续介质。咙萨贪绦蜜丽希烽医膨图眼销秘凋泛逗版渊泪软涪噶董形蒂硅井谍甸尸拒流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论欢欢 迎迎 提提 问问如

63、果您有任何如果您有任何问题,请毫不犹豫地提出毫不犹豫地提出 ! !In case of you have any In case of you have any question, DO NOT question, DO NOT hesitate to ask me !hesitate to ask me !廉窝笆谊玉壶稠克厦芜唾捌贼趋洲拔磷迁寝茨攘膛纳崩青准俱宇绰乾漾讯流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论第一章第一章 绪论绪论 教学基本要求教学基本要求1、明确流体力学课程的性质和任务。、明确流体力学课程的性质和任务。2、了解流体的基本特征,连续介质和理想流体的概念和在流体力学

64、研、了解流体的基本特征,连续介质和理想流体的概念和在流体力学研究中的作用。究中的作用。3、理解流体几个主要物理性质的特征和度量方法,、理解流体几个主要物理性质的特征和度量方法,重点掌握流体的粘重点掌握流体的粘滞性,包括牛顿内摩擦定律及其适用条件。滞性,包括牛顿内摩擦定律及其适用条件。4、了解质量力、表面力的定义,理解单位面积表面力(压强、切应力)、了解质量力、表面力的定义,理解单位面积表面力(压强、切应力)和单位质量力的物理意义。和单位质量力的物理意义。学习重点学习重点1、连续介质和理想流体的概念。、连续介质和理想流体的概念。2、流体的基本特征和主要物理性质,特别是流体的粘滞性和牛顿内摩、流体

65、的基本特征和主要物理性质,特别是流体的粘滞性和牛顿内摩擦定律及其应用条件。擦定律及其应用条件。3、作用在流体上的两种力。、作用在流体上的两种力。验醚咕噎古逼榆游押交抒存髓址病胚南奇找春旭颤饰障芦蛔日骗社刑拒卜流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论课后习题课后习题课外例题:如图所示水流在平板上运动,其靠近边壁附近课外例题:如图所示水流在平板上运动,其靠近边壁附近的流速呈抛物线分布,的流速呈抛物线分布,B点为抛物线的端点,水的运动粘点为抛物线的端点,水的运动粘滞系数为滞系数为思考题全部;习题思考题全部;习题3 3、4 4、5 5、6 6试求试求y=0,2,40,2,4cm处的切应力。处的切应力。遗优朝沤鼎蚂莎炒刑晰铁柄匀吵梯员项春钦谰讫勒宠孟授术椰啮靳罗擦且流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论课后习题课后习题由牛顿内摩擦定律知:由牛顿内摩擦定律知:例题求解:例题求解:例题求解:例题求解:要先确定速度函数要先确定速度函数设设已知条件:已知条件:解得:解得:都邦膘裙彼挎盼野召农住歼即蛰宠憾眶离娃埋酌亚碗抉步烫行女致娘育都流体力学第一章绪论流体力学讲义第一章第一章 绪论绪论课后习题课后习题例题求解:例题求解:例题求解:例题求解:所以:所以:最终结果:最终结果:府巨敞阑掂促饿匝学脐彪荔竞信第住刚纲龄晓由籍砾爪痢办琅谷屯柬海涤流体力学第一章绪论流体力学讲义

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