流體第四章動力學(xué)

1、流體第四章動力學(xué)第1頁，共33頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)26分，星期五第一節(jié) 理想流體運(yùn)動微分方程一、歐拉運(yùn)動方程 1、取研究對象 2、受力分析（X方向） 表面力 （僅有壓力） 質(zhì)量力第2頁，共33頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)26分，星期五一、歐拉運(yùn)動方程3、導(dǎo)出關(guān)系式第3頁，共33頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)26分，星期五一、歐拉運(yùn)動方程4、得出結(jié)論物理意義：作用在單位質(zhì)量流體上質(zhì)量力與表面力之和等于慣性力。第4頁，共33頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)26分，星期五一、歐拉運(yùn)動方程第5頁，共33頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)26分，星期五一、歐拉運(yùn)動方程第6頁，共33頁，2

2、022年，5月20日，1點(diǎn)26分，星期五一、歐拉運(yùn)動方程式（41）、式（43）適用范圍第7頁，共33頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)26分，星期五二、理想流體的伯努利方程第8頁，共33頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)26分，星期五二、理想流體的伯努利方程1、第9頁，共33頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)26分，星期五二、理想流體的伯努利方程2、3、第10頁，共33頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)26分，星期五二、理想流體的伯努利方程單位重量不可壓縮理想流體在穩(wěn)定流條件中沿流線的伯努利方程。第11頁，共33頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)26分，星期五二、理想流體的伯努利方程適用條件：理想不可壓

3、縮流體，質(zhì)量力只有重力，沿穩(wěn)定流的流線或微小流束。第12頁，共33頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)26分，星期五三、伯努利方程的意義1、幾何意義 位置水頭 壓力水頭 + 測壓管水頭 代表一個(gè)高度第13頁，共33頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)26分，星期五1、幾何意義第14頁，共33頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)26分，星期五2、物理意義 比位能 比壓能 + 靜止流體的總比能第15頁，共33頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)26分，星期五2、物理意義 總比能三種形式的能量和功在流動的過程中可相互轉(zhuǎn)化。第16頁，共33頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)26分，星期五第二節(jié) 實(shí)際流體總流的伯努利方程

4、理想流體流束的伯努利方程以上兩式只適用于理想流體不適用于實(shí)際流體，只適用于流束而不適用于總流。它表明流線上總比能不變，這與事實(shí)不符。第17頁，共33頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)26分，星期五一、總流的伯努利方程第18頁，共33頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)26分，星期五一、總流的伯努利方程A 實(shí)際流體有粘性，流動時(shí)有摩擦，產(chǎn)生摩擦阻力。B 局部管件引起附加阻力，使流體能量在局部裝置處突然降低。這些克服阻力而損失的機(jī)械能變成熱能而散失。因此，實(shí)際流體流動時(shí)，沿流動方向總比能是逐漸降低的。水頭損失第19頁，共33頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)26分，星期五一、總流的伯努利方程如何從流束的伯

5、努利方程推導(dǎo)出實(shí)際流體總流的伯努利方程？解決 總流斷面上每一點(diǎn)速度和壓力都不同第20頁，共33頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)26分，星期五一、總流的伯努利方程（1）（2）（3）第21頁，共33頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)26分，星期五一、總流的伯努利方程（4）第22頁，共33頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)26分，星期五1、緩變流（斷面）（解決壓強(qiáng)不等問題）第23頁，共33頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)26分，星期五1、緩變流（斷面）壓力分布規(guī)律1）在緩變流斷面上取一微小流柱體2）作用在柱形流體軸線方向的力：Fz=dmu2/RR第24頁，共33頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)26分，星

6、期五1、緩變流（斷面）第25頁，共33頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)26分，星期五1、緩變流（斷面）第一個(gè)積分解決第26頁，共33頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)26分，星期五2、動能修正系數(shù)（解決 ）第27頁，共33頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)26分，星期五2、動能修正系數(shù)(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3第28頁，共33頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)26分，星期五2、動能修正系數(shù)第二個(gè)積分解決第29頁，共33頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)26分，星期五2、動能修正系數(shù)第30頁，共33頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)26分，星期五一、總流的伯努利方程回顧：如何從流束的伯努利方程推導(dǎo)出實(shí)際流體總流的伯努利方程？解決 總流斷面上每一點(diǎn)速度和壓力都不同第31頁，共33頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)26分，星期五一、總流的伯努利方程適用條件；（1）穩(wěn)定流；（2）不可壓縮流體；（3）作用于流體上的質(zhì)量力只有重力；（4）所取斷面為緩變流斷面，中間允許急變流。第32頁，共33頁，2022年，5月20日，1點(diǎn)26分，星期