流體力學(xué)-第1章引言和流體性質(zhì)

流體力學(xué)

主講：田曉峰成都理工大學(xué)核工系2023/2/4流體力學(xué)2計(jì)劃學(xué)時：40周學(xué)時：4課程性質(zhì)：必修考試（考查）方式：考試課程安排2023/2/4流體力學(xué)3參考教材：

許賢良主編《流體力學(xué)》，國防工業(yè)出版社劉鶴年主編《流體力學(xué)》，中國建筑工業(yè)出版社張也影主編《流體力學(xué)》，高等教育出版社吳望一主編《流體力學(xué)》，北京大學(xué)出版社參考教材2023/2/4流體力學(xué)4本課程的內(nèi)容第1章緒論第2章流體靜力學(xué)第3章流體運(yùn)動學(xué)第4章流體動力學(xué)基礎(chǔ)第5章相似原理和量綱分析第7章管內(nèi)流體和水力計(jì)算、流出計(jì)算第6章理想不可壓縮流體的定常流動第8章粘性流體多維流動基礎(chǔ)第9章氣體的一維定常流動（二維流動）2023/2/4流體力學(xué)5高爾夫球表面為什么有很多小凹坑？最早的高爾夫球現(xiàn)在的高爾夫球2023/2/4流體力學(xué)6高爾夫球表面為什么有很多小凹坑？高爾夫球表面之所以設(shè)計(jì)有許多小凹坑，其目的是讓高爾夫球飛得更遠(yuǎn)。高爾夫球表面的小凹坑可以減少空氣的阻力，增加球的升力。通常說來，尾流范圍越小，球體后方的壓力就越大，空氣對球的阻力就越小。高爾夫球的自旋大約提供了一半的升力，另外一半則是來自小凹坑。2023/2/4流體力學(xué)7汽車阻力來自前部還是后部？汽車發(fā)明于19世紀(jì)末，當(dāng)時人們認(rèn)為汽車的阻力主要來自前部對空氣的撞擊，因此早期的汽車后部是陡峭的，稱為箱型車，阻力系數(shù)CD很大，約為0.8。2023/2/4流體力學(xué)8汽車阻力來自前部還是后部？實(shí)際上汽車阻力主要來自后部形成的尾流，稱為形狀阻力。2023/2/4流體力學(xué)9汽車阻力來自前部還是后部？20世紀(jì)30年代起，人們開始運(yùn)用流體力學(xué)原理改進(jìn)汽車尾部形狀，出現(xiàn)甲殼蟲型，阻力系數(shù)降至0.6。2023/2/4流體力學(xué)10汽車阻力來自前部還是后部？20世紀(jì)50－60年代改進(jìn)為船型，阻力系數(shù)為0.45。2023/2/4流體力學(xué)11汽車阻力來自前部還是后部？80年代經(jīng)過風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究后，又改進(jìn)為魚型，阻力系數(shù)為0.3。2023/2/4流體力學(xué)12汽車阻力來自前部還是后部？以后進(jìn)一步改進(jìn)為楔型，阻力系數(shù)為0.2。2023/2/4流體力學(xué)13汽車阻力來自前部還是后部？90年代后，科研人員研制開發(fā)的未來型汽車，阻力系數(shù)僅為0.137。2023/2/4流體力學(xué)14汽車阻力來自前部還是后部？經(jīng)過近80年的研究改進(jìn)，汽車阻力系數(shù)從0.8降至0.137，阻力減小為原來的1/5。目前，在汽車外形設(shè)計(jì)中流體力學(xué)性能研究已占主導(dǎo)地位，合理的外形使汽車具有更好的動力學(xué)性能和更低的耗油率。2023/2/4流體力學(xué)15機(jī)翼升力來至下部還是上部？2023/2/4流體力學(xué)16本章內(nèi)容1.1流體力學(xué)發(fā)展史簡述1.2流體力學(xué)的研究內(nèi)容、研究方法和應(yīng)用1.3流體的定義和特征連續(xù)介質(zhì)模型1.4作用在流體上的力1.5流體的主要物理性質(zhì)第1章緒論2023/2/4流體力學(xué)171.1流體力學(xué)發(fā)展史簡述2023/2/4流體力學(xué)18流體力學(xué)中外發(fā)展實(shí)例2023/2/4流體力學(xué)19古羅馬的供水系統(tǒng)2023/2/4流體力學(xué)20公元前3世紀(jì)，阿基米德浮力定律2023/2/4流體力學(xué)21李冰（公元前302-235）公元前3世紀(jì)，中國四川都江堰水利工程2023/2/4流體力學(xué)22流體力學(xué)的發(fā)展歷史

流體力學(xué)的萌芽，是自距今約2200年以前，西西里島的希臘學(xué)者阿基米德寫的“論浮體”一文開始的。他對靜止時的液體力學(xué)性質(zhì)作了第一次科學(xué)總結(jié)。

流體力學(xué)的主要發(fā)展是從牛頓時代開始的，1687年牛頓在名著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中討論了流體的阻力、波浪運(yùn)動，等內(nèi)容，使流體力學(xué)開始成為力學(xué)中的一個獨(dú)立分支。2023/2/4流體力學(xué)23此后，流體力學(xué)的發(fā)展主要經(jīng)歷了三個階段：１.伯努利所提出的液體運(yùn)動的能量估計(jì)及歐拉所提出的液體運(yùn)動的解析方法，為研究液體運(yùn)動的規(guī)律奠定了理論基礎(chǔ)，從而在此基礎(chǔ)上形成了一門屬于數(shù)學(xué)的古典“水動力學(xué)”（或古典“流體力學(xué)”）。2.在古典“水動力學(xué)”的基礎(chǔ)上納維和斯托克斯提出了著名的實(shí)際粘性流體的基本運(yùn)動方程——納維-斯托克思方程(N-S方程)。從而為流體力學(xué)的長遠(yuǎn)發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。但由于其所用數(shù)學(xué)的復(fù)雜性和理想流體模模型的局限性，不能滿意地解決工程問題，故形成了以實(shí)驗(yàn)方法來制定經(jīng)驗(yàn)公式的“實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)”。但由于有些經(jīng)驗(yàn)公式缺乏理論基礎(chǔ)，使其應(yīng)用范圍狹窄，且無法繼續(xù)發(fā)展。2023/2/4流體力學(xué)243.從19世紀(jì)末起，人們將理論分析方法和實(shí)驗(yàn)分析方法相結(jié)合，以解決實(shí)際問題，同時古典流體力學(xué)和實(shí)驗(yàn)流體力學(xué)的內(nèi)容也不斷更新變化，如提出了相似理論和量綱分析，邊界層理論和紊流理論等，在此基礎(chǔ)上，最終形成了理論與實(shí)踐并重的研究實(shí)際流體模型的現(xiàn)代流體力學(xué)。在20世紀(jì)60年代以后，由于計(jì)算機(jī)的發(fā)展與普及，流體力學(xué)的應(yīng)用更是日益廣泛。2023/2/4流體力學(xué)25

流體力學(xué)已派生出很多新的分支電磁流體力學(xué)生物流體力學(xué)化學(xué)流體力學(xué)地球流體力學(xué)高溫氣體動力學(xué)非牛頓流體力學(xué)爆炸力學(xué)流變學(xué)計(jì)算流體力學(xué)2023/2/4流體力學(xué)261.2流體力學(xué)的研究內(nèi)容、研究方法和應(yīng)用2023/2/4流體力學(xué)27流體力學(xué)是研究流體平衡和宏觀運(yùn)動規(guī)律的科學(xué)研究流體平衡的條件及其壓強(qiáng)分布規(guī)律研究流體運(yùn)動的基本規(guī)律研究流體繞流某物體或流過某流道時速度分布、壓強(qiáng)分布、能量損失研究流體與固體間的相互作用2023/2/4流體力學(xué)28流體力學(xué)的研究方法理論分析方法實(shí)驗(yàn)研究方法數(shù)值計(jì)算方法2023/2/4流體力學(xué)29流體力學(xué)的研究方法——理論分析方法建立理論模型——流體力學(xué)模型；對模型建立描寫流體運(yùn)動規(guī)律的封閉方程組以及與之相應(yīng)的邊界條件和初始條件；求解方程組；將結(jié)果與實(shí)際流動相比較，以確定解的精確度。2023/2/4流體力學(xué)30流體力學(xué)的研究方法——理論分析方法推導(dǎo)嚴(yán)緊，答案精確；只局限于比較簡單的理論模型；忽略流動的次要影響因素，需要用實(shí)驗(yàn)的方法對結(jié)果進(jìn)行修正；不能解決復(fù)雜的流體力學(xué)問題。2023/2/4流體力學(xué)31流體力學(xué)的研究方法——實(shí)驗(yàn)研究方法根據(jù)相似原理建立實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ?；通過實(shí)驗(yàn)測定有關(guān)相似準(zhǔn)則中的物理量；將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理成相似準(zhǔn)則數(shù)，并通過對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的擬合找出準(zhǔn)則方程式。2023/2/4流體力學(xué)32流體力學(xué)的研究方法——實(shí)驗(yàn)研究方法該方法更加接近實(shí)際，只要實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)合理，測量無誤，準(zhǔn)則方程的擬合精度高，實(shí)驗(yàn)結(jié)果是可靠的；設(shè)計(jì)模型時只能使主要相似準(zhǔn)則數(shù)相等，實(shí)驗(yàn)結(jié)果只是近似的；有些流體力學(xué)問題，無法在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行研究。2023/2/4流體力學(xué)33流體力學(xué)的研究方法——數(shù)值計(jì)算方法建立數(shù)學(xué)模型；合理選用計(jì)算方法；編制計(jì)算程序；上機(jī)計(jì)算，分析結(jié)果，以確定是否滿足要求。2023/2/4流體力學(xué)34流體力學(xué)的研究方法——數(shù)值計(jì)算方法能解決許多用數(shù)學(xué)方法難以求解的問題，從一定意義上講，這種方法是理論分析方法的延伸和拓寬；在計(jì)算機(jī)上用數(shù)值計(jì)算的方法可以很好地模擬流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)，節(jié)省研究時間和經(jīng)費(fèi)；數(shù)學(xué)模型的建立必須以理論分析和實(shí)驗(yàn)研究為基礎(chǔ)，而且往往難以包括實(shí)際流動的所有物理特性。2023/2/4流體力學(xué)35實(shí)驗(yàn)研究方法水池實(shí)驗(yàn)：船模拖曳實(shí)驗(yàn)

2023/2/4流體力學(xué)36數(shù)值計(jì)算方法如飛行器、汽車、河道、橋梁、渦輪機(jī)流場計(jì)算；湍流、流動穩(wěn)定性、非線性流動中的數(shù)值模擬；大型工程計(jì)算軟件是研究工程流動問題的有力武器。2023/2/4流體力學(xué)37流體力學(xué)的研究方法理論分析、實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值計(jì)算這三種方法各有利弊，相輔相成理論指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)研究和數(shù)值計(jì)算；實(shí)驗(yàn)用來檢驗(yàn)理論分析和數(shù)值計(jì)算結(jié)果的正確性；數(shù)值計(jì)算可以彌補(bǔ)理論分析和實(shí)驗(yàn)研究的不足，對復(fù)雜的流體力學(xué)問題進(jìn)行既快又省的計(jì)算分析。2023/2/4流體力學(xué)38流體力學(xué)在許多工業(yè)技術(shù)中有著廣泛的應(yīng)用采礦工業(yè)化學(xué)工業(yè)石油工業(yè)土木建筑工程人體循環(huán)水利工程造船工業(yè)電力工業(yè)機(jī)械工業(yè)冶金工業(yè)2023/2/4流體力學(xué)39流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用由于空氣動力學(xué)的發(fā)展，人類研制出3倍聲速的戰(zhàn)斗機(jī)?；糜?000F-152023/2/4流體力學(xué)40流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用使重量超過3百噸，面積達(dá)半個足球場的大型民航客機(jī)，靠空氣的支托象鳥一樣飛行成為可能，創(chuàng)造了人類技術(shù)史上的奇跡。2023/2/4流體力學(xué)41流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用利用超高速氣體動力學(xué)，物理化學(xué)流體力學(xué)和稀薄氣體力學(xué)的研究成果，人類制造出航天飛機(jī)，建立太空站，實(shí)現(xiàn)了人類登月的夢想。2023/2/4流體力學(xué)42流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用單價超過10億美元，能抵御大風(fēng)浪的海上采油平臺2023/2/4流體力學(xué)43流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用排水量達(dá)50萬噸以上的超大型運(yùn)輸船2023/2/4流體力學(xué)44流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用航速達(dá)30節(jié)，深潛達(dá)數(shù)百米的核動力潛艇2023/2/4流體力學(xué)45流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用時速達(dá)200公里的新型地效艇等，它們的設(shè)計(jì)都建立在水動力學(xué)，船舶流體力學(xué)的基礎(chǔ)之上。2023/2/4流體力學(xué)46流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用用翼柵及高溫，化學(xué)，多相流動理論設(shè)計(jì)制造成功大型氣輪機(jī)，水輪機(jī)，渦噴發(fā)動機(jī)等動力機(jī)械，為人類提供單機(jī)達(dá)百萬千瓦的強(qiáng)大動力。2023/2/4流體力學(xué)47流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用大型水利樞紐工程，超高層建筑，大跨度橋梁等的設(shè)計(jì)和建造離不開水力學(xué)和風(fēng)工程。2023/2/4流體力學(xué)48流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用大型水利樞紐工程，超高層建筑，大跨度橋梁等的設(shè)計(jì)和建造離不開水力學(xué)和風(fēng)工程。2023/2/4流體力學(xué)49流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用大型水利樞紐工程，超高層建筑，大跨度橋梁等的設(shè)計(jì)和建造離不開水力學(xué)和風(fēng)工程。2023/2/4流體力學(xué)50流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用21世紀(jì)人類面臨許多重大問題的解決，需要流體力學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展，它們涉及人類的生存和生活質(zhì)量的提高。全球氣象預(yù)報(bào)（衛(wèi)星云圖）2023/2/4流體力學(xué)51流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用環(huán)境與生態(tài)控制2023/2/4流體力學(xué)52流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用災(zāi)害預(yù)報(bào)與控制龍卷風(fēng)太平洋暴云2023/2/4流體力學(xué)53流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用火山與地震預(yù)報(bào)2023/2/4流體力學(xué)54流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用發(fā)展更快更安全更舒適的交通工具2023/2/4流體力學(xué)55流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用各種工業(yè)裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低能耗，減少污染等等。2023/2/4流體力學(xué)56流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用流體力學(xué)需要與其他學(xué)科交叉，如工程學(xué)，地學(xué)，天文學(xué)，物理學(xué)，材料科學(xué)，生命科學(xué)等，在學(xué)科交叉中開拓新領(lǐng)域，建立新理論，創(chuàng)造新方法。星云2023/2/4流體力學(xué)57流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用流體力學(xué)需要與其他學(xué)科交叉，如工程學(xué)，地學(xué)，天文學(xué)，物理學(xué)，材料科學(xué)，生命科學(xué)等，在學(xué)科交叉中開拓新領(lǐng)域，建立新理論，創(chuàng)造新方法。毛細(xì)血管流動2023/2/4流體力學(xué)58流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用生物仿生學(xué)信天翁滑翔

2023/2/4流體力學(xué)59流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用流體力學(xué)需要與其他學(xué)科交叉，如工程學(xué)，地學(xué)，天文學(xué)，物理學(xué)，材料科學(xué)，生命科學(xué)等，在學(xué)科交叉中開拓新領(lǐng)域，建立新理論，創(chuàng)造新方法。工程學(xué)材料學(xué)氣象學(xué)2023/2/4流體力學(xué)60流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用2023/2/4流體力學(xué)611.3流體的定義、特征、連續(xù)介質(zhì)模型2023/2/4流體力學(xué)62流體的定義能夠流動的物質(zhì)稱為流體在任何微小切力的作用下都能夠發(fā)生連續(xù)變形的物質(zhì)液體、氣體統(tǒng)稱為流體2023/2/4流體力學(xué)63固體和流體具有不同的特征流體具有流動的特征。在給定的切力作用下，固體只產(chǎn)生一定量的變形，而流體將產(chǎn)生連續(xù)變形；當(dāng)切力停止作用時，在彈性極限內(nèi)固體可以恢復(fù)原來的形狀，而流體只是停止變形。在靜止?fàn)顟B(tài)下，固體能夠同時承受法向應(yīng)力和切向應(yīng)力，而流體僅能夠承受法向應(yīng)力，只有在運(yùn)動狀態(tài)下才能夠同時承受法向應(yīng)力和切向應(yīng)力。固體有一定的形狀，而流體則取其容器的形狀。2023/2/4流體力學(xué)64固體和流體具有不同的特征固體內(nèi)的切應(yīng)力由剪切變形量（位移）決定，而流體內(nèi)的切應(yīng)力與變形量無關(guān)，由變形速度（切變率）決定。任意改變均質(zhì)流體微元排列次序，不影響它的宏觀物理性質(zhì)；任意改變固體微元的排列無疑將它徹底破壞。固體表面之間的摩擦是滑動摩擦，摩擦力與固體表面狀況有關(guān)；流體與固體表面可實(shí)現(xiàn)分子量級的接觸，達(dá)到表面不滑移。2023/2/4流體力學(xué)65液體和氣體具有不同的特征氣體易壓縮液體的流動性不如氣體一定質(zhì)量的液體有一定的體積，氣體能夠充滿所能到達(dá)的全部空間。2023/2/4流體力學(xué)66流體質(zhì)點(diǎn)流體力學(xué)中研究流體運(yùn)動時所取的最小流體微元體積無窮小而又包含大量分子的流體微團(tuán)從宏觀上看，和流動所涉及的物體的特征長度相比，該微團(tuán)的尺度無窮小，小到在數(shù)學(xué)上可以作為一個點(diǎn)來處理。從微觀上看，和分子的平均自由行程相比，該微團(tuán)的尺度又充分大，包含足夠多的分子，使得這些分子的共同物理屬性的統(tǒng)計(jì)平均值有意義。2023/2/4流體力學(xué)67連續(xù)介質(zhì)模型——1755年歐拉提出

不必去研究流體的微觀分子運(yùn)動，而只研究描述流體運(yùn)動的宏觀物理屬性（如密度、壓強(qiáng)、速度、溫度、粘度、熱力學(xué)能）?？梢圆豢紤]分子間存在的間隙，而把流體視為有無數(shù)連續(xù)分布的流體微團(tuán)組成的連續(xù)介質(zhì)。根據(jù)連續(xù)介質(zhì)模型，流體的密度、壓強(qiáng)、速度、溫度等物理量一般在空間和時間上都是連續(xù)分布的，都應(yīng)該是空間坐標(biāo)和時間的單值連續(xù)可微函數(shù)，便可用解析函數(shù)的諸多數(shù)學(xué)工具去研究流體的平衡和運(yùn)動規(guī)律，為流體連續(xù)的研究提供了很大的方便。2023/2/4流體力學(xué)68流體質(zhì)點(diǎn)：含有大量分子而體積足夠小的流體團(tuán)。是能給出流體穩(wěn)定平均值的最小體積單位。1.3.1流體的連續(xù)介質(zhì)假設(shè)

連續(xù)介質(zhì)假設(shè)的涵義：空間任意點(diǎn)上的物理量就是指位于該點(diǎn)的流體質(zhì)點(diǎn)的物理量，而且是連續(xù)可微函數(shù)。連續(xù)介質(zhì)假設(shè)：流體是由連續(xù)分布的流體質(zhì)點(diǎn)所組成。流體密度：物理上小體積數(shù)學(xué)上：幾何點(diǎn)2023/2/4流體力學(xué)691.3.2流體的物理性質(zhì)

慣性

1.密度（density）比容(specificvolume)：2.重度(gravity)ΔＶΔm2023/2/4流體力學(xué)70

庫侖把一塊薄圓板用細(xì)金屬絲平吊在液體中，將圓板繞中心轉(zhuǎn)過一角度后放開，靠金屬絲的扭轉(zhuǎn)作用，圓板開始往返擺動，由于液體的粘性作用，圓板擺動幅度逐漸衰減，直至靜止。庫侖分別測量了普通板、涂臘板和細(xì)沙板，三種圓板的衰減時間。流體的粘性牛頓粘性應(yīng)力公式2023/2/4流體力學(xué)71

流體的粘性牛頓粘性應(yīng)力公式三種圓板的衰減時間均相等。庫侖得出結(jié)論:衰減的原因，不是圓板與液體之間的相互摩擦，而是液體內(nèi)部的摩擦。2023/2/4流體力學(xué)72流體中水平運(yùn)動平板的受力牛頓平板實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)表明：與上平板接觸的流體以U的速度運(yùn)動速度；與下平板接觸的流體靜止不動；中間流體速度均勻變化，各流體層之間有相對運(yùn)動。流體的粘性牛頓粘性應(yīng)力公式y(tǒng)hFAU2023/2/4流體力學(xué)73

流體的粘性1.牛頓內(nèi)摩擦定律——Newton’s實(shí)驗(yàn)：發(fā)現(xiàn)粘附現(xiàn)象（內(nèi)摩擦力）；發(fā)現(xiàn)內(nèi)摩擦（剪應(yīng)）力和變形速率呈線性yhFAU層流間內(nèi)摩擦力內(nèi)摩擦力產(chǎn)生原因：分子引力；分子動量交換。剪切應(yīng)力比例系數(shù)稱動力粘性系數(shù)，簡稱粘度單位(Pa.s)2023/2/4流體力學(xué)74各流層間的切向應(yīng)力和速度梯度成正比；速度梯度越大，切向應(yīng)力越大，能量損失也越大；靜止流體或流體以相同速度流動，速度梯度等于零，粘性表現(xiàn)不出來。牛頓粘性應(yīng)力公式

流體的粘性2023/2/4流體力學(xué)75

粘性產(chǎn)生的原因(1)液體之間的粘性力主要由分子內(nèi)聚力形成溫度升高，粘性減小(2)氣體之間的粘性力主要由分子動量交換形成溫度升高，粘性增大壓強(qiáng)的變化對氣體和液體的粘性影響不大。2023/2/4流體力學(xué)76粘性(viscosity)3.牛頓流體和非牛頓流體

牛頓流體:

的流體。剪應(yīng)力和變形速率滿足線性關(guān)系。

非牛頓流體：的流體。剪切應(yīng)力和變形速率不滿足線性關(guān)系。

m<1m=1m>1牛頓流體和非牛頓流體O2.理想流體與粘性流體

理想流體：的流體（無粘性流體）

粘性流體：的流體（真實(shí)流體）擬塑性體脹流型流體2023/2/4流體力學(xué)77體積壓縮率：在一定溫度下單位壓強(qiáng)增量引起的體積變化率也稱為壓縮性系數(shù)負(fù)號是由于和異號單位：Pa-1或m2/Nk值大的流體容易壓縮流體的壓縮性2023/2/4流體力學(xué)78不可壓縮流體：

液體和低速流動的氣體（Ｕ<70m／s）可作為不可壓縮流體處理。但水中爆炸、擊水或研究水聲的傳播等問題中，必須考慮液體的壓縮性。壓縮性：流體的密度或容積隨壓力或溫度變化的性質(zhì)。流體都是可壓縮的。壓縮性（compressibility）

(bulkmodulus)2023/2/4流體力學(xué)79體膨脹系數(shù)：在一定壓強(qiáng)下單位溫升引起的體積變化率單位：1/℃或1/K

值大的流體容易壓縮一般需要同時考慮溫度和壓強(qiáng)對氣體體積和密度的影響

流體的膨脹性2023/2/4流體力學(xué)801.4流體的界面現(xiàn)象和性質(zhì)1.互不摻混流體界面上存在表面張力（surfacetension）2.流體與固壁界面表面張力

毛細(xì)現(xiàn)象：氣、液、固三種界面之間的浸潤作用。3.流-固界面上速度的連續(xù)性粘性流體：界面上流體速度和固體運(yùn)動速度相等。（無滑移條件）理想流體：界面上允許流體切向滑移，但不能穿透，即界面上流-固速度的法向投影相等（不可穿透條件）2023/2/4流體力學(xué)81自由液面附近的液體分子分別受到周圍氣體和液體分子的引力作用。液體分子引力大于氣體分子引力。液體分子間引力作用范圍在影響球內(nèi)。表面張力具有表面張力的條件：2023/2/4流體力學(xué)82距離液面大于影響球半徑r的范圍內(nèi)，液體分子引力相互平衡。

距離液面小于影響球半徑r的范圍內(nèi)，液體分子引力不能平衡，合成一個拉向液體內(nèi)部的合力，合力作用的結(jié)果是使液體自由