河南理工大學(xué)流體力學(xué)復(fù)習(xí)大綱

1、第二章流體及其物理性質(zhì)1.表面力 質(zhì)量力 單位質(zhì)量力2.連續(xù)介質(zhì)的概念3.流體的密度和重度4.粘性的定義和牛頓內(nèi)摩擦定律5.動力粘度和運(yùn)動粘度6.粘溫特性7.理想流體不可壓縮流體 牛頓流體8.作業(yè)：2-1 ,2-4,2-9 ,*1表面力 質(zhì)量力單位質(zhì)量力2-12表面力4質(zhì)量力|法向力切向力引力4慣性力4pTG = mg直線=ma曲線=m vR表面力：作用在流體表面，且與作用面的大小成正比的力質(zhì)量力：作用于流體每一質(zhì)點(diǎn)上，且與質(zhì)量成正比的力單位質(zhì)量力：單位質(zhì)量流體所受到的質(zhì)量力2粘性流體流動時產(chǎn)生內(nèi)摩擦力的性質(zhì)流體與固體特性的最大區(qū)別產(chǎn)生流動阻力的內(nèi)因牛頓內(nèi)摩擦定律（反映流體內(nèi)摩擦力數(shù)值關(guān)系的實(shí)

2、驗(yàn)定律）粘度：粘性的度量動力粘度運(yùn)動粘度*粘溫特性：粘性機(jī)理：牛頓流體：理想流體：第三章流體靜力學(xué)復(fù)習(xí)與習(xí)題流體靜壓強(qiáng)的兩個基本特性等壓面流體靜力學(xué)基本方程靜力學(xué)基本方程幾何意義和物理意義絕對壓強(qiáng)、相對壓強(qiáng)、真空度壓強(qiáng)的三種常用單位液柱式測壓計原理及應(yīng)用平壁受力計算曲壁受力計算壓力體的概念及應(yīng)用作業(yè)：3-1,3-2,3-3,3-6, 3-8, 3-12 , 3-17 , 3-27, 3-29*1流體靜壓強(qiáng)的兩個基本特性：P的方向?yàn)樽饔妹娴膬?nèi)法線方向；任意點(diǎn)P的大小與作用面的方位無關(guān)*22.4)歐拉平衡微分方程（歐拉，1755年） 物理意義：單位質(zhì)量流體平衡時各軸向表面力和質(zhì)量力的平衡關(guān)系絕對靜

3、止、相對靜止均適用（對質(zhì)量力無限制）*3等壓面 平衡流體中壓強(qiáng)相等的點(diǎn)所組成的面。等壓面有重要特性：等壓面和質(zhì)量力相互垂直*4流體基本方程物理意義：能量轉(zhuǎn)化與守恒（比能）幾何意義：測壓管水頭相等*靜壓強(qiáng)計算基本公式：p = p0 +y h*5壓強(qiáng)的不同表示方法：絕對壓強(qiáng)：以絕對真空為起點(diǎn)而計算的壓強(qiáng)值；相對壓強(qiáng)：以大氣壓強(qiáng)為起點(diǎn)而計算的壓強(qiáng)值；真空度：當(dāng)相對壓強(qiáng)為負(fù)值時，其值的絕對絕對值*6液柱式測壓計原理及應(yīng)用:以等壓面為關(guān)聯(lián)條件，應(yīng)用靜力學(xué)基本方程求解第四章流體運(yùn)動學(xué)與流體動力學(xué)基礎(chǔ)定常流動非定常流動跡線流線流線重要特性流束微元流束總流 過流斷面流量平均流速緩變流及其特性 連續(xù)性方程的常用

4、形式，使用條件，物理意義能量方程的常用形式，使用條件，物理意義和幾何意義動量方程的常用形式，使用條件，物理意義三大基本方程的應(yīng)用作業(yè)：4-5, 4-6, 4-7, 4-14, 4-16, 4-22, 4-23,4-24,4-26,4-311不可壓縮、一元定?？偭鬟B續(xù)性方程(質(zhì)量方程)方程形式Q1 = Q2 v A = v A -J_12_2質(zhì)量流量的連續(xù)性方程p v a = p v A1 1 12 2 2方程物理意義：質(zhì)量守恒方程應(yīng)用：節(jié)流調(diào)速噴嘴 總流有分支*2不可壓縮、理想流體、僅重力作用、一元定?？偭髂芰糠匠?伯努利方程)(1)方程形式z + P + 壬=z + % + 空 + h1 Y

5、2 g2 y 2 g w(2)物理意義：能量轉(zhuǎn)換與守恒幾何意義：方程應(yīng)用：參數(shù)選取方程擴(kuò)展畢托管文丘里流量計*3動量方程解決運(yùn)動流體與固體邊界的相互作用力問題不可壓縮，一元定?？偭鲃恿糠匠谭匠绦问?k F = PQ(P V - V P )Z F =pQ& -v )x2x1xJzF =pqV -V)Z F、Q(、)z2 z 1z物理意義：動量轉(zhuǎn)換與守方程應(yīng)用：彎管受力射流沖擊力射流反推力作業(yè)與小結(jié)第五章相似原理與量綱分析相似充要條件幾何相似運(yùn)動相似動力相似牛頓相似準(zhǔn)則的意義Re , Fr , Eu相似準(zhǔn)則的準(zhǔn)則式 物理意義使用場合量綱基本量綱 導(dǎo)出量綱量綱和諧性量綱分析法n定理極其應(yīng)用過程作業(yè)課

6、件上補(bǔ)充例題課件上補(bǔ)充作業(yè)(2)教材作業(yè)5-1 , 5-6, 5-7, 5-12, 5-14*1瑞利法補(bǔ)充例判別流體運(yùn)動狀態(tài)的關(guān)鍵在于臨界速度v (雷諾實(shí)驗(yàn))。根據(jù)實(shí)驗(yàn)分析可知，七,與管徑d，流體密度P以及流體的動力粘度R有關(guān)，即v = f (d, P, M)(隱函數(shù)形式)能否將其關(guān)系進(jìn)一步表示出來？解 用量綱分析法，由量綱和諧，設(shè)V = Kda P b M cK 一無量綱的比例常數(shù)方程左端量綱 V= LT-1右端d= L， p= ML-3, m= ML-1T-1兩端量綱應(yīng)相等LT-1 = La Ml-3 ) Ml-iT-1)兩端量綱應(yīng)相等LT -1 = La ML -3 )b ML -1T

7、-1 )各基本量綱幕指數(shù)應(yīng)相等M :0 = b + ca = 1L :1 = a 3 b c n b = 1T :1 = cc = 1I代入原方程Tav = Kd -1 p -1 a = K cd p整理v dp v dv dK =cr=cr=cr = RccKaaup經(jīng)實(shí)驗(yàn)Recr = 2320即得到判據(jù)vdRe =*2 n定理極其應(yīng)用過程確定n的步驟寫出函數(shù)關(guān)系式f(x1, x2,xn)=0，寫出所有變量；選取m個基本量m個(基本物理量)量綱獨(dú)立取特征量：幾何相似(l,d)，運(yùn)動相似(v)，動力相似(p)寫出每個物理量的量綱式將選出的m個基本量組成基本量群，將其幕乘積做分母，將其余的n-m

8、個物理量逐個依次作分子，與基本量群的幕乘積構(gòu)成分式， 求出各無量綱積。第六章管內(nèi)流動和水力計算液體出流濕周X 水力半徑R有壓流無壓流射流 均勻流動和沿程損失：h f 8】非均勻流和局部損失：h j阻力疊加原理： hw=Ehf + Ehj雷諾實(shí)驗(yàn)層流紊流雷諾數(shù) 臨界雷諾數(shù)層流沿程損失計算層流過流斷面切應(yīng)力分布，速度分布v = u 2 maxh B v 1h f = X當(dāng)-達(dá)西公式(6 -12)X =竺層流沿程阻力系數(shù)ReN = y Qh f功率消耗紊流沿程損失計算紊流參數(shù)時均化意義層流過流斷面切應(yīng)力分布速度分布：對數(shù)規(guī)律指數(shù)規(guī)律紊流結(jié)構(gòu)(層流底層，紊流核心，過渡層)絕對粗糙度 相對粗糙度 水力光

9、滑管 水力粗糙管尼古拉茲沿程阻力系數(shù)計算分區(qū)尼古拉茲沿程阻力實(shí)驗(yàn)意義莫迪圖局部阻力計算管路計算單管串聯(lián)管路并聯(lián)管路，這幾種管路計算特點(diǎn)孔口出流和管嘴出流的基本特征基本計算公式及意義作業(yè)6-2 6-3 6-5 6-9 6-11 6-12 6-16 6-196-28 6-37*1濕周x：總流過流斷面上，液體與固體相接觸的周線水力半徑R:過流斷面A與濕周x之比*2兩種流態(tài)層流紊流*3沿程損失計算七=X d - 2g達(dá)西公式x = 64層流沿程阻力系數(shù)Re層流:七x vi*4局部阻力計算=g*5管路計算單管基本計算公式h = ShQ 2串聯(lián)管路計算特點(diǎn)Q = Q廣 Q2= Q31 hw=氣 + hw 2 + hw3并聯(lián)管路計算特點(diǎn)Q = Q + Q + Q TOC o 1-5 h z 1231hw = hw1 = hw 2 = hw3第八章理想流體的有旋流動和無旋流動*1.三元連續(xù)性方程+ dtdx方程在特殊情況下的簡化:8P * 8(P 七)+ 8(P u* 8(p 七)=0dy8z定常流： 比=0, 8t不可壓縮定常流：二維定常：二維不可壓縮定常：*2.歐拉運(yùn)動微分方程8 (p u ) + 8 (P u* 8 (p u ) = 08x8y8z8 u 8 u8uP C,n x y z 08x8y8z8 (P u ) + 8 (P u ) = 08x