流体力学 曲面总压力
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流体力学压力计算公式好的,以下是为您生成的关于“流体力学压力计算公式”的文章:咱们在生活中啊,经常能碰到跟流体有关的事儿。
比如说,水龙头里哗哗流的水,或者是吹气时嘴里吐出的那股风。
这里面可都藏着流体力学的小秘密,特别是压力的计算。
咱先来说说啥是流体。
简单说,流体就是能流动的东西,像水、空气这些。
那压力呢?就好比有个大力士在后面推流体,让它产生力量。
流体力学里的压力计算公式,就像是一把神奇的钥匙,能帮咱们解开很多谜题。
其中一个常用的公式是P = ρgh 。
这里的 P 就是压力啦,ρ 表示流体的密度,g 是重力加速度,h 是深度。
比如说,咱们去游泳的时候,在游泳池里越往下走,就会感觉水的压力越大。
为啥呢?你看啊,假设水的密度不变,重力加速度也不变,那你下潜的深度越深,h 就越大,根据这个公式,压力 P 自然也就跟着变大啦。
我记得有一次,我带着一群小朋友去水族馆玩。
在一个巨大的水族箱前,小朋友们都好奇地盯着里面游来游去的鱼。
有个特别机灵的小家伙就问我:“叔叔,为啥这些鱼在下面游好像不费劲呢?”我就趁机跟他们讲起了流体力学的压力。
我指着水族箱说:“你们看,水越深,压力就越大。
这些鱼能在下面轻松游,是因为它们的身体结构适应了这种压力变化。
”然后我给他们简单解释了这个压力计算公式。
小朋友们似懂非懂地点点头,但眼睛里充满了好奇和探索的光芒。
再比如说,咱们家里用的高压锅。
为啥食物在高压锅里能煮得更快更烂乎?就是因为里面的压力大呀!通过增加锅内气体的压力,提高了水的沸点,这样就能在更高的温度下烹饪食物,节省时间还能让食物更美味。
还有飞机飞行的时候,机翼上方和下方的气流速度不一样,产生了压力差,这才有了升力,让飞机能飞起来。
总之,流体力学的压力计算公式在咱们生活中到处都能派上用场。
它不仅仅是书本上的一堆符号和数字,更是能解释好多神奇现象的好帮手。
不管是小小的水龙头,还是大大的飞机,都离不开这个神奇的公式。
咱们多去观察,多去思考,就能发现更多流体力学带来的奇妙之处。
第一章流体的定义:流体是一种受任何微小的剪切力作用时,都会产生连续变形的物质。
能够流动的物体称为流体,包括气体和液体。
流体的三个基本特征:1、易流性:流动性是流体的主要特征。
组成流体的各个微团之间的内聚力很小,任何微小的剪切力都会使它产生变形,(发生连续的剪切变形)——流动。
2、形状不定性:流体没有固定的形状,取决于盛装它的容器的形状,只能被限定为其所在容器的形状。
(液体有一定体积,且有自由表面。
气体无固定体积,无自由表面,更易于压缩)3、绵续性:流体能承受压力,但不能承受拉力,对切应力的抵抗较弱,只有在流体微团发生相对运动时,才显示其剪切力。
因此,流体没有静摩擦力。
三个基本特性:1.流体惯性涉及物理量:密度、比容(单位质量流体的体积)、容重、相对密度(与4摄氏度的蒸馏水比较)2.流体的压缩性与膨胀性压缩性:流体体积随压力变化的特性成为流体的压缩性。
用压缩系数衡量K,表征温度不变情况下,单位压强变化所引起的流体的体积相对变化率。
其倒数为弹性模量E,表征压缩单位体积的流体所需要做的功。
膨胀性:流体的体积随温度变化的特性成为膨胀性。
体胀系数α来衡量,它表征压强不变的情况下,单位温度变化所引起的流体体积的相对变化率。
3.流体的粘性流体阻止自身发生剪切变形的一种特性,由流体分子的结构及分子间的相互作用力所引起的,流体的固有属性。
恩氏粘度计测量粘度的一般方法和经验公式,见课本的24页牛顿内摩擦定律:当相邻两层流体发生相对运动时,各层流体之间因粘性而产生剪切力,且大小为:(省略)实验证明,剪切力的大小与速度梯度(流体运动速度垂直方向上单位长度速度的变化率)以及流体自身的粘度(粘性大小衡量指标)有关。
温度升高时,液体的粘性降低,气体的粘性增加。
(原理,查课本24~25页)三个力学模型1.连续介质模型:便于对宏观机械运动的分析,可以认为流体是由无穷多个连续分布的流体微团组成的连续介质。
这种流体微团虽小,但却包含着为数甚多的分子,并具有一定的体积和质量,一般将这种微团称为质点。
《流体力学与流体机械》(上)主要公式及方程式1.流体的体积压缩系数计算式:pp V V d d 1d d 1p ρρβ=-= 流体的体积弹性系数计算式:ρρd d d d pV p VE =-= 流体的体积膨胀系数计算式:TT V V d d 1d d 1T ρρβ-==2.等压条件下气体密度与温度的关系式:tβρρ+=10t , 其中2731=β。
3.牛顿内摩擦定律公式:yuAT d d μ±= 或 y u A T d d μτ±==恩氏粘度与运动粘度的转换式:410)0631.00731.0(-⨯-=EE ν 4.欧拉平衡微分方程式: ⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫=∂∂-=∂∂-=∂∂-010101z p f y p f x pf z y x ρρρ 和 ⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎬⎫=∂∂-=∂∂-=∂∂-010101z pf r p f r p f z r ρθρρθ欧拉平衡微分方程的全微分式: )d d d (d z f y f x f p z y x ++=ρ )d d d (d z f r f r f p z r ++=θρθ 5.等压面微分方程式: 0d d d =++z f y f x f z y x0d d d =++z f r f r f z r θθ 6.流体静力学基本方程式:C z p=+γ或2211z p z p +=+γγ或 2211z g p z g p ρρ+=+相对于大气时: C z g p a m =-+)(ρρ 或 2211)()(z g p z g p a m a m ρρρρ-+=-+ 7.水静力学基本方程式:h p p γ+=0,其中0p 为自由液面上的压力。
8.水平等加速运动液体静压力分布式:)(0gz ax p p +-=ρ;等压面方程式:C z g ax =+;自由液面方程式:0=+z g ax 。
注意:p 0为自由液面上的压力。
9.等角速度旋转液体静压力分布式:)2(220z gr p p -+=ωγ;等压面方程式:C z g r =-222ω;自由液面方程式:0222=-z g r ω。