工程流体力学知识点

流体力学知识点总结 第一章 绪论1 液体和气体统称为流体，流体的基本特性是具有流动性，只要剪应力存在流动就持续进行，流体在静止时不能承受剪应力。

2 流体连续介质假设：把流体当做是由密集质点构成的，内部无空隙的连续体来研究。

3 流体力学的研究方法：理论、数值、实验。

4 作用于流体上面的力（1）表面力：通过直接接触，作用于所取流体表面的力。

作用于A 上的平均压应力作用于A 上的平均剪应力应力法向应力切向应力（2）质量力：作用在所取流体体积内每个质点上的力，力的大小与流体的质量成比例。

（常见的质量力：重力、惯性力、非惯性力、离心力）单位为5 流体的主要物理性质 （1） 惯性：物体保持原有运动状态的性质。

质量越大，惯性越大，运动状态越难改变。

常见的密度（在一个标准大气压下）： 4℃时的水20℃时的空气（2） 粘性ΔFΔPΔTAΔAVτ法向应力周围流体作用的表面力切向应力A P p ∆∆=A T ∆∆=τAF A ∆∆=→∆lim 0δAPp A A ∆∆=→∆lim 0为A 点压应力，即A 点的压强 ATA ∆∆=→∆lim 0τ 为A 点的剪应力应力的单位是帕斯卡（pa ），1pa=1N/㎡，表面力具有传递性。

B Ff m =2m s 3/1000mkg =ρ3/2.1mkg =ρ牛顿内摩擦定律： 流体运动时，相邻流层间所产生的切应力与剪切变形的速率成正比。

即以应力表示τ—粘性切应力，是单位面积上的内摩擦力。

由图可知—— 速度梯度，剪切应变率（剪切变形速度） 粘度μ是比例系数，称为动力黏度，单位“pa ·s ”。

动力黏度是流体黏性大小的度量，μ值越大，流体越粘，流动性越差。

运动粘度 单位：m2/s 同加速度的单位说明：1）气体的粘度不受压强影响，液体的粘度受压强影响也很小。

2）液体 T ↑ μ↓ 气体 T ↑ μ↑ 无黏性流体无粘性流体，是指无粘性即μ=0的液体。

无粘性液体实际上是不存在的，它只是一种对物性简化的力学模型。

工程流体力学复习资料工程流体力学复习资料工程流体力学是一门研究流体在工程中运动和力学性质的学科。

它广泛应用于各个工程领域，如航空航天、汽车工程、建筑工程等。

对于学习和掌握工程流体力学的同学们来说，复习资料是必不可少的工具。

本文将为大家提供一些有关工程流体力学的复习资料，希望对大家的学习有所帮助。

一、流体力学基础知识1. 流体的性质：流体是一种物质状态，具有流动性和变形性。

流体包括液体和气体，其分子之间的相互作用力较小，因此流体的运动过程中，分子之间会发生相互滑动和碰撞。

2. 流体的运动描述：流体的运动可以通过速度场和压力场来描述。

速度场表示流体各点的速度分布情况，压力场表示流体各点的压力分布情况。

3. 流体的连续性方程：连续性方程是描述流体运动的基本方程之一，它表示了质量守恒的原理。

连续性方程可以用来描述流体在管道、河流等封闭系统中的流动情况。

4. 流体的动量守恒方程：动量守恒方程是描述流体运动的另一个基本方程，它表示了动量守恒的原理。

动量守恒方程可以用来描述流体在外力作用下的运动情况。

5. 流体的能量守恒方程：能量守恒方程是描述流体运动的第三个基本方程，它表示了能量守恒的原理。

能量守恒方程可以用来描述流体在热力学过程中的能量转化情况。

二、流体静力学1. 流体的静力学基本概念：流体静力学研究的是静止流体的力学性质。

在流体静力学中，我们需要了解压力、压强、液体的压强传递、浮力等基本概念。

2. 流体的压力：流体的压力是指单位面积上受到的力的大小。

根据帕斯卡定律，流体中的压力在各个方向上是均匀的，且与深度成正比。

3. 流体的浮力：浮力是指物体在液体中受到的向上的力。

根据阿基米德定律，浸没在液体中的物体所受到的浮力等于物体排开的液体的重量。

三、流体动力学1. 流体的运动描述：流体的运动可以分为层流和湍流两种情况。

层流是指流体的流动方式有序，流线平行且不交叉；湍流是指流体的流动方式混乱，流线交叉且不规则。

2020学年工程流体力学知识点大全第一章1、流体定义受任何微小切力都会产生连续变形（流动）的物质。

2、流体承受的作用力流体承受的力主要为压力，流动的流体可以承受切力。

3、流体特性：易流动性及粘性。

4、流体质点的概念流体质点就是流体中宏观尺寸非常小而微观尺寸又足够大的任意一个物理实体，也称流体微团。

5、流体质点具有四层含义：（1）宏观尺寸非常小；（2）微观尺寸足够大；（3）是包含有足够多分子的一个物理实体；（4）形状可以任意划分。

6、连续介质的概念：把流体视为由无数连续分布的流体微团所组成的连续介质，这就是流体的连续介质假设。

8、粘性的概念：流体运动时内部产生切应力的性质叫作流体的粘性。

9、粘性产生的原因：分子间的相互引力；分子不规则热运动所产生的动量交换10、牛顿内摩擦定律物理意义：切应力与速度梯度成正比。

12、体胀系数：当压强不变时，每增加单位温度所产生的流体体积相对变化率。

压缩系数：当温度不变时，每增加单位压强所产生的流体体积相对变化率。

体积弹性系数：每产生一个单位体积相对变化率所需要的压强变化量。

12、理想流体的概念假定不存在粘性，即其==0的流体为理想流体或无粘性流体。

13、不可压缩流体的概念压缩系数和体胀系数都为零的流体叫做不可压缩流体，或=C（常量）14、流体的主要力学模型连续介质、无粘性和不可压缩性第2章流体静力学1、作用在流体上的力质量力（重力、惯性力）、表面力（法向力、切向力）2、静压力特性：方向性、等值性4、等压面及选取流体中压强相等的点组成的面叫等压面。

等压面的选取：（1）同种流体；2）静止；3）连续。

5、静压强基本公式7、静压强的计算单位帕斯卡、液柱高单位、大气压单位10、物体浸在液体中的位置(1)沉体；(2)潜体；(3)浮体。

第三章流体动力学基础1、研究流体流动的方法拉格朗日法、欧拉法。

2、定常流动（恒定流动）：运动参数只是坐标的函数，而不是时间的函数。

非定常流动：流动参量随时间变化的流动3、在不可压缩流体中流线皆为平行直线的流动为均匀流。

工程流体力学知识点总结一、工程流体力学的内容1.流体力学的基本概念工程流体力学是一门重要的工程学科，它是研究运动的流体分布特性、流动过程的动力学特征、流体受力的控制机理以及提供理论支持的工程应用理论。

它综合了物理学、数学、材料学和力学等知识，它包括流体动力学、传热传质、流体力学和流体机械等方面的研究内容。

2.流体动力学流体动力学是流体运动的力学理论，它研究的是流体中的物理量，如流速、压力、密度等的变化和流体运动的规律。

它是流体物理学的基本内容，是工程流体力学的基础理论。

它的研究内容主要包括流体的静力学、流体的流变力学、流体的流动特性、流体的热力学性质、流体的动力学和流体的流动特性等。

3.传热传质传热传质是研究流体在传热和传质的过程中热量和物质的传递机理的一门学科。

它包括流体的热传导、热对流和热辐射、物质的传质、物质输运等方面的内容。

4.流体力学流体力学是一门综合学科，是研究流体的能量、动量和位置变化的动力学特性及其应用的学科。

流体力学研究的内容包括流体的流量和压力、流体的质量和动量、流体的流速、流体的流动特性等。

它主要研究的是流体受力的特性和运动特性，是工程流体力学中最重要的学科之一。

5.流体机械的理论流体机械是研究利用流体动力驱动转子的机械装置的科学，包括机械装置的流体的传动特性、涡轮机械和泵的流量控制、流体中的变频调速以及比热容与流场等。

它是工程流体力学中的重要内容，也是工程设计的重要基础。

二、工程流体力学的应用工程流体力学的基本理论可以应用于各种工程中，如机械制造、空气动力学、海洋技术、热能技术、新能源技术、能源储存和节能技术、化工反应技术等。

它在社会经济建设中发挥着重要作用，可以为社会生产提供良好的环境保护技术手段，也可以为工程设计和技术开发提供依据。

流体力学第一章绪论1、流体力学是研究流体平衡和宏观运动规律的科学。

研究方法：理论分析方法、实验研究方法、数值计算方法2、流体:在任何微小的剪切力的作用下都能产生连续变形的物质（流体的流动性）。

自然界物质存在的主要形态:固态、液态和气态。

气体、液体统称流体。

①流体具有流动的特征。

切力停止作用时，在弹性极限内固体可以恢复原来形状，流体只是停止变形。

②在静止状态下，固体能同时受法向应力和切向应力，流体仅能受法向应力，只有在运动状态下才能同时受法向应力和切向应力。

③固体有一定的形状，而流体则取其容器的形状。

3、流体力学中研究流体运动时所取的最小流体微元是：体积无穷小而又包含大量分子的流体微团。

连续介质模型：不必去研究流体的微观分子运动，而只研究描述流体运动的宏观物理属性，可以不考虑分子间存在的间隙，而把流体视为有无数连续分布的流体微团组成的连续介质。

根据连续介质模型，流体的密度、压强、速度、温度等物理量一般在空间和时间上都是连续分布的，都应该是空间坐标和时间的单值连续可微函数，4、表面力：与周围流体或物体的相互作用力，分布于有限流体的表面。

质量力：某种力场作用在流体全部质点上的力。

质量力的大小与流体的质量成正比。

5、①密度：单位体积流体所具有的质量，以符号ρ表示，单位对于非均质流体，密度随点而异。

均质流体，其密度：②相对密度（比重）: 在共同的特定条件下某一流体的密度与另一参考流体的密度之比，符号，③比体积：单位质量的流体所占有的体积称为比体积，用ν表示，单位④混合气体的密度6、①压缩性：温度不变时，流体的体积在压力作用下体积缩小的性质。

压缩系数：一定温度下，单位压强增量引起的体积变化率。

②膨胀性：压力不变时，流体的体积随温度升高而增大的性质。

膨胀系数：一定压力下，单位温升引起的体积变化率。

7、①流体的粘性：流体的粘性是指流体流动时产生内摩擦力的性质，粘性是流体的固有物理属性。

流体的粘性只有在运动状态下才能显示出来。

流体：受到微小剪切力的作用能够发生连续不断变形。

（易于流动，没有固定形状）紊流：是一种随机的三维非定常有旋流动。

紊流的基本特征：1，不规则流动状态；2，参数随时间空间随机变化；3，空间分布大小形状各不相同漩涡；4，具有瞬息万变的流动特征；5，流动参数符合概率规律；6，相邻参数有关联。

镜像法：是确定干扰后流场的方法之一，是一种特别的奇点法。

连续模型：不考虑分子之间的间隔，而把流体看成由无数个流体微团所组成的宏观流体的连续流动。

（必要性：不这样就只能用离散数学求解 合理性：对于分子的运动并不在意） 适用范围：物体特征尺寸/流体分子特征尺寸≧100时适用。

扩散性：流体的分子因随机运动产生矢量位移的运动。

压缩性：温度一定时，流体的体积随着着压力的升高而减少。

不可压均质：c Dt D ==ρρ,0/ 黏性：流体微团发生相对滑移时产生切向阻力的性质。

表面力：作用在分离体表面上的力。

质量力：通过某种力或场作用在全部流体质点上的力。

应力：单位面积上的负表面力。

雷诺应力：在不可压缩流体的雷诺方程中，j i -μμρ称为雷诺应力，当i=j 时为法相。

应力/变形张量：[P]/[S]它是描述运动黏性流体内任一点应力状态的物理量。

耗散函数：Γ表示单位时间内单位体积流体由机械能耗散成热能。

ii ij x P ∂∂'=μ 拉格朗日法：着眼于个别流体质点来研究流体运动。

欧拉法：着眼于流场空间点参数的变化来研究。

当地加速度：Q 变化引起速度变化。

迁移加：Q 不变，因管道形状导致速度改变。

欧拉法好处：1.欧拉法得到的是场，可以用场论分析。

2.用欧拉法得到的运动方程是一阶。

3.工程上关心空间点参数。

本构方程：物质对所受应力的力学相应方程。

（应力与内部变形速度之间的关系）三个假设：假设1：切向应力与变形速度呈线性关系。

假设2：在流体内一点，变形速度主轴均与应力主轴重合。

假设3：每一点的平均法相应力是由不直接依赖于变形速度压强以及同体变形速度成比例的附加应力组合而成。

一、是非题.1.流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面. (错误）2.平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。

（正确）3.附面层分离只能发生在增压减速区. (正确)4.等温管流摩阻随管长增加而增加,速度和压力都减少。

(错误）5.相对静止状态的等压面一定也是水平面. (错误）6.平面流只存在流函数,无旋流动存在势函数。

（正确)7.流体的静压是指流体的点静压。

（正确）8.流线和等势线一定正交。

(正确）9.附面层内的流体流动是粘性有旋流动。

(正确)10.亚音速绝热管流摩阻随管长增加而增加，速度增加，压力减小。

（正确)11.相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。

（正确）12.超音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度减小，压力增加。

(正确）13.壁面静压力的压力中心总是低于受压壁面的形心. （正确)14.相邻两流线的函数值之差，是此两流线间的单宽流量. （正确)15.附面层外的流体流动时理想无旋流动。

（正确）16.处于静止或相对平衡液体的水平面是等压面. (错误）17。

流体的粘滞性随温度变化而变化，温度升高粘滞性减少；温度降低粘滞性增大。

（错误）18流体流动时切应力与流体的粘性有关,与其他无关。

（错误）二、填空题。

1、1mmH2O= 9。

807 Pa2、描述流体运动的方法有欧拉法和拉格朗日法 .3、流体的主要力学模型是指连续介质、无粘性和不可压缩性.4、雷诺数是反映流体流动状态的准数,它反映了流体流动时惯性力与粘性力的对比关系.5、流量Q1和Q2，阻抗为S1和S2的两管路并联，则并联后总管路的流量Q为，总阻抗S为。

串联后总管路的流量Q为，总阻抗S为。

6、流体紊流运动的特征是脉动现像,处理方法是时均法。

7、流体在管道中流动时,流动阻力包括沿程阻力和局部阻力。

8、流体微团的基本运动形式有: 平移运动、旋转流动和变形运动 .9、马赫数气体动力学中一个重要的无因次数,他反映了惯性力与弹性力的相对比值。

10、稳定流动的流线与迹线重合。

工程流体力学复习重点一般把符合牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体，如水，空气，汽油，煤油，乙醇。

不符合牛顿内摩擦定律的流体，称为非牛顿流体，如聚合物溶液，泥浆，血浆，新拌水泥砂浆，新版混凝土，泥石流。

黏度主要与流体的种类和温度有关，黏性是流体分子间的内聚力和分子不规则的热运动产生动量交换的结果。

假设黏度不存在的流体称为理想流体。

作用在流体隔离器表面的力（其大小与作用面积成正比）称为表面力。

与力正交的应力称为压应力或压力，与作用面平行的应力称为剪应力。

作用于流体隔离体内每个流体微团上，其大小与流体质量成比例的力称为质量力。

对于非惯性坐标系，质量力还包括惯性力。

平衡流体中的应力垂直于作用面，并沿着作用面的内法线方向平衡流体中任一一点的静压强大小与其作用面的方位无关等压面：由平衡流体中压力相等的点组成的平面或曲面称为等压面。

等压表面的两个性质：1。

等压面与等势面重合。

2.等压面恒定且与质量力正交。

压力的测量是基于没有大气分子就没有绝对真空的假设。

它被称为绝对压力，用单位表示。

绝对压强和相对压强是按两种不同基准计量的压强，它们之间相差一个当地大气压强pa值拉格朗日方法关注流体中每个粒子的运动，研究每个粒子的运动过程，然后综合所有被研究流体粒子的运动，得出整个运动的研究规律。

欧拉法：以流场内空间点作为研究对象，研究质点通过空间点时运动参数随时间的变化规律把足够的空间点综合起来，得出整个流场的规律。

如果流场中某个空间点上的所有运动元素都不随时间变化，这种流动称为恒定流，否则称为非定常流。

运动要素仅随一个坐标变化的流动称为一元流。

流线是在某一时刻在流场中绘制的空间曲线。

此时，所有粒子的速度向量都与该曲线相切迹线则是同一质点在这一时段内运动的轨迹线。

流线的特征：一一般来说，流线不能相交，它只能是一条平滑的曲线2流场中每一点都有流线通过，流线充满整个流场，这些流线构成某一时刻流场内的流谱。

3.在恒流条件下，流线的形状、位置和流动谱不随时间变化，流线与轨迹一致。