流體力學(xué)-第一章PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1流體力學(xué)流體力學(xué)(li t l xu)-第一章第一章第一頁(yè)，共94頁(yè)。第1頁(yè)/共94頁(yè)第二頁(yè)，共94頁(yè)。1.流體的物理性質(zhì)1.1物質(zhì)(wzh)結(jié)構(gòu)1.2連續(xù)介質(zhì)假設(shè)1.3流體的可壓縮性與熱膨脹性1.4流體的輸運(yùn)性質(zhì)2.流體運(yùn)動(dòng)學(xué)2.1 流體運(yùn)動(dòng)的描述2. 2跡線、流線和脈線2.3 流場(chǎng)中的速度分解2.4 作用于流體上的力2.5 本構(gòu)關(guān)系第2頁(yè)/共94頁(yè)第三頁(yè)，共94頁(yè)。第3頁(yè)/共94頁(yè)第四頁(yè)，共94頁(yè)。第4頁(yè)/共94頁(yè)第五頁(yè)，共94頁(yè)。第5頁(yè)/共94頁(yè)第六頁(yè)，共94頁(yè)。第6頁(yè)/共94頁(yè)第七頁(yè)，共94頁(yè)。第7頁(yè)/共94頁(yè)第八頁(yè)，共94頁(yè)。學(xué)的角度看，把它們歸為流體很不實(shí)際，故通常學(xué)的角度

2、看，把它們歸為流體很不實(shí)際，故通常仍舊作為固體對(duì)待仍舊作為固體對(duì)待) )第8頁(yè)/共94頁(yè)第九頁(yè)，共94頁(yè)。第9頁(yè)/共94頁(yè)第十頁(yè)，共94頁(yè)。第10頁(yè)/共94頁(yè)第十一頁(yè)，共94頁(yè)。 連續(xù)介質(zhì)假設(shè) 流體力學(xué)是研究流體的宏觀運(yùn)動(dòng)的，研究的對(duì)象不直接是這些物質(zhì)粒子本身，而是從這些物質(zhì)抽象出來的一種模型連續(xù)介質(zhì)。 連續(xù)介質(zhì)模型認(rèn)為(假設(shè))物質(zhì)連續(xù)地?zé)o間隙地分布于物質(zhì)所占有的整個(gè)空間，流體宏觀物理量是空間點(diǎn)及時(shí)間的連續(xù)函數(shù)。 通常所說的流體力學(xué)，就是指建立在連續(xù)介質(zhì)假設(shè)基礎(chǔ)上的流體力學(xué)。 連續(xù)介質(zhì)假設(shè)的思想： 研究對(duì)象是物體的宏觀運(yùn)動(dòng)，即大量分子的平均行為，而不是單個(gè)分子的個(gè)別行為，因而可以不去考慮物質(zhì)的

3、分子結(jié)構(gòu)和單個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)細(xì)節(jié)。事實(shí)(shsh)表明，物質(zhì)的分子結(jié)構(gòu)和分子的熱運(yùn)動(dòng)只對(duì)宏觀運(yùn)動(dòng)存在間接的影響，即只能通過影響物質(zhì)的熱力學(xué)特性來影響物體的運(yùn)動(dòng)。 因此，類似于熱力學(xué)方法，當(dāng)研究物體的變形、流動(dòng)等宏觀運(yùn)動(dòng)特性時(shí)，就可以將物體作為一種連續(xù)體對(duì)待，而無須計(jì)及它的微觀分子結(jié)構(gòu)。 新問題： 怎樣把一個(gè)由分子和原子組成的質(zhì)點(diǎn)系統(tǒng)“等效地”代換為一個(gè)連續(xù)體？即應(yīng)如何正確規(guī)定連續(xù)體的質(zhì)量、動(dòng)量、能量等物理量在空間的分布。第11頁(yè)/共94頁(yè)第十二頁(yè)，共94頁(yè)。第12頁(yè)/共94頁(yè)第十三頁(yè)，共94頁(yè)。第13頁(yè)/共94頁(yè)第十四頁(yè)，共94頁(yè)。第14頁(yè)/共94頁(yè)第十五頁(yè)，共94頁(yè)。1.能把流體看作連續(xù)介質(zhì)的條

4、件是什么？2.2設(shè)稀薄(xb)氣體的分子自由程是幾米的數(shù)量級(jí)，問下列兩種3.情況連續(xù)介質(zhì)假設(shè)是否成立?4. (1)人造衛(wèi)星在飛離大氣層進(jìn)入稀薄(xb)氣體層時(shí)5. (2)假想地球在這樣的稀薄(xb)氣體中運(yùn)動(dòng)第15頁(yè)/共94頁(yè)第十六頁(yè)，共94頁(yè)。第16頁(yè)/共94頁(yè)第十七頁(yè)，共94頁(yè)。第17頁(yè)/共94頁(yè)第十八頁(yè)，共94頁(yè)。第18頁(yè)/共94頁(yè)第十九頁(yè)，共94頁(yè)。在1atm下，溫度從273K變化到373K，水的體積僅增加(zngji)4.3%P360 附錄 表D.3, T=273.15, 比容vf=1/1000(m3/kg), T=373.15, vf=1.044/1000(m3/kg) 第19頁(yè)/

5、共94頁(yè)第二十頁(yè)，共94頁(yè)。1. 當(dāng)壓強(qiáng)增量為50000 Pa時(shí)某種流體的密度增加了0.02。試求該流體的體積彈性模量(tn xn m lin)。2. 空氣(R0287.1Nm(kgK)在壓強(qiáng)為p105Pa, 溫度為T20時(shí)，分別求其等溫壓縮系數(shù)和熱膨脹系數(shù)。( )提示：第20頁(yè)/共94頁(yè)第二十一頁(yè)，共94頁(yè)。第21頁(yè)/共94頁(yè)第二十二頁(yè)，共94頁(yè)。第22頁(yè)/共94頁(yè)第二十三頁(yè)，共94頁(yè)。自由程是指一個(gè)(y )分子與其它分子相繼兩次碰撞之間，經(jīng)過的直線路程第23頁(yè)/共94頁(yè)第二十四頁(yè)，共94頁(yè)。第24頁(yè)/共94頁(yè)第二十五頁(yè)，共94頁(yè)。第25頁(yè)/共94頁(yè)第二十六頁(yè)，共94頁(yè)。第26頁(yè)/共94頁(yè)第

6、二十七頁(yè)，共94頁(yè)。第27頁(yè)/共94頁(yè)第二十八頁(yè)，共94頁(yè)。第28頁(yè)/共94頁(yè)第二十九頁(yè)，共94頁(yè)。第29頁(yè)/共94頁(yè)第三十頁(yè)，共94頁(yè)。第30頁(yè)/共94頁(yè)第三十一頁(yè)，共94頁(yè)。第31頁(yè)/共94頁(yè)第三十二頁(yè)，共94頁(yè)。更精確計(jì)算對(duì)空氣，溫度(wnd)為288K時(shí)實(shí)測(cè)結(jié)果第32頁(yè)/共94頁(yè)第三十三頁(yè)，共94頁(yè)。第33頁(yè)/共94頁(yè)第三十四頁(yè)，共94頁(yè)。第34頁(yè)/共94頁(yè)第三十五頁(yè)，共94頁(yè)。第35頁(yè)/共94頁(yè)第三十六頁(yè)，共94頁(yè)。異性(yxng)第36頁(yè)/共94頁(yè)第三十七頁(yè)，共94頁(yè)。第37頁(yè)/共94頁(yè)第三十八頁(yè)，共94頁(yè)。第38頁(yè)/共94頁(yè)第三十九頁(yè)，共94頁(yè)。第39頁(yè)/共94頁(yè)第四十頁(yè)，共94

7、頁(yè)。1.流體的物理性質(zhì)(wl xngzh)1.1物質(zhì)結(jié)構(gòu)1.2連續(xù)介質(zhì)假設(shè)1.3流體的可壓縮性與熱膨脹性1.4流體的輸運(yùn)性質(zhì)2.流體運(yùn)動(dòng)學(xué)2.1 流體運(yùn)動(dòng)的描述2.2 跡線、流線和脈線2.3 流場(chǎng)中的速度分解2.4 作用于流體上的力2.5 本構(gòu)關(guān)系第40頁(yè)/共94頁(yè)第四十一頁(yè)，共94頁(yè)。第41頁(yè)/共94頁(yè)第四十二頁(yè)，共94頁(yè)。第42頁(yè)/共94頁(yè)第四十三頁(yè)，共94頁(yè)。第43頁(yè)/共94頁(yè)第四十四頁(yè)，共94頁(yè)。第44頁(yè)/共94頁(yè)第四十五頁(yè)，共94頁(yè)。？加速度第45頁(yè)/共94頁(yè)第四十六頁(yè)，共94頁(yè)。第46頁(yè)/共94頁(yè)第四十七頁(yè)，共94頁(yè)。第47頁(yè)/共94頁(yè)第四十八頁(yè)，共94頁(yè)。第48頁(yè)/共94頁(yè)第四十

8、九頁(yè)，共94頁(yè)。加速度第49頁(yè)/共94頁(yè)第五十頁(yè)，共94頁(yè)。第50頁(yè)/共94頁(yè)第五十一頁(yè)，共94頁(yè)。第51頁(yè)/共94頁(yè)第五十二頁(yè)，共94頁(yè)。第52頁(yè)/共94頁(yè)第五十三頁(yè)，共94頁(yè)。第53頁(yè)/共94頁(yè)第五十四頁(yè)，共94頁(yè)。第54頁(yè)/共94頁(yè)第五十五頁(yè)，共94頁(yè)。第55頁(yè)/共94頁(yè)第五十六頁(yè)，共94頁(yè)。第56頁(yè)/共94頁(yè)第五十七頁(yè)，共94頁(yè)。第57頁(yè)/共94頁(yè)第五十八頁(yè)，共94頁(yè)。第58頁(yè)/共94頁(yè)第五十九頁(yè)，共94頁(yè)。第59頁(yè)/共94頁(yè)第六十頁(yè)，共94頁(yè)。第60頁(yè)/共94頁(yè)第六十一頁(yè)，共94頁(yè)。第61頁(yè)/共94頁(yè)第六十二頁(yè)，共94頁(yè)。流線與跡線第62頁(yè)/共94頁(yè)第六十三頁(yè)，共94頁(yè)。第63頁(yè)/共

9、94頁(yè)第六十四頁(yè)，共94頁(yè)。第64頁(yè)/共94頁(yè)第六十五頁(yè)，共94頁(yè)。第65頁(yè)/共94頁(yè)第六十六頁(yè)，共94頁(yè)。第66頁(yè)/共94頁(yè)第六十七頁(yè)，共94頁(yè)。第67頁(yè)/共94頁(yè)第六十八頁(yè)，共94頁(yè)。第68頁(yè)/共94頁(yè)第六十九頁(yè)，共94頁(yè)。第69頁(yè)/共94頁(yè)第七十頁(yè)，共94頁(yè)。第70頁(yè)/共94頁(yè)第七十一頁(yè)，共94頁(yè)。第71頁(yè)/共94頁(yè)第七十二頁(yè)，共94頁(yè)。第72頁(yè)/共94頁(yè)第七十三頁(yè)，共94頁(yè)。第73頁(yè)/共94頁(yè)第七十四頁(yè)，共94頁(yè)。第74頁(yè)/共94頁(yè)第七十五頁(yè)，共94頁(yè)。第75頁(yè)/共94頁(yè)第七十六頁(yè)，共94頁(yè)。第76頁(yè)/共94頁(yè)第七十七頁(yè)，共94頁(yè)。第77頁(yè)/共94頁(yè)第七十八頁(yè)，共94頁(yè)。第78頁(yè)/共94頁(yè)第七十九頁(yè)，共94頁(yè)。第79頁(yè)/共94頁(yè)第八十頁(yè)，共94頁(yè)。第80頁(yè)/共94頁(yè)第八十一頁(yè)，共94頁(yè)。第81頁(yè)/共94頁(yè)第八十二頁(yè)，共94頁(yè)。第82頁(yè)/共94頁(yè)第八十三頁(yè)，共94頁(yè)。F=P =第83頁(yè)/共94頁(yè)第八十四頁(yè)，共94頁(yè)。第84頁(yè)/共94頁(yè)第八十五頁(yè)，共94頁(yè)。吳望一，流體力學(xué)(li t l xu)上，p131, (張量知識(shí))第85頁(yè)/共94頁(yè)第八十六頁(yè)，共94頁(yè)。第86頁(yè)/共94頁(yè)第八十七頁(yè)，共94頁(yè)。第87頁(yè)/共94頁(yè)第八十八頁(yè)，共94頁(yè)。實(shí)際流體都是有粘性的，但若粘度系數(shù)或流場(chǎng)中速度(sd)梯度很小以致流體的粘性(切向)應(yīng)力很小時(shí)，可以近似地把粘性應(yīng)力取為零，這種虛構(gòu)的