工程流体力学21流体静压强及其特征
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流体:一种受任何微小剪切力作用,都能产生连续变形的物质。
流动性:当某些分子的能量大到一定程度时,将做相对的移动改变它的平衡位置。
流体介质:取宏观上足够小、微观上足够大的流体微团,从而将流体看成是由空间上连续分布的流体质点所组成的连续介质压缩性:流体的体积随压力变化的特性称为流体的压缩性。
膨胀性:流体的体积随温度变化的特性称为流体的膨胀性。
粘性:流体内部存在内摩擦力的特性,或者说是流体抵抗变形的特性。
牛顿流体:将遵守牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体,反之称为非牛顿流体。
理想流体:忽略流体的粘性,将流体当成是完全没有粘性的理想流体。
表面张力:液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。
表面力:大小及表面面积有关而且分布作用在流体微团表面上的力称为表面力。
质量力:所有流体质点受某种力场作用而产生,它的大小及流体的质量成正比。
压强:把流体的内法线应力称作流体压强。
流体静压强:当流体处于静止或相对静止时,流体的压强称为流体静压强。
流体静压强的特性:一、作用方向总是沿其作用面的内法线方向。
二、任意一点上的压强及作用方位无关,其值均相等(流体静压强是一个标量)。
绝对压强:以完全真空为基准计量的压强。
相对压强:以当地大气压为基准计量的压强。
真空度:当地大气压-绝对压强液体的相对平衡:指流体质点之间虽然没有相对运动,但盛装液体的容器却对地面上的固定坐标系有相对运动时的平衡。
压力体:曲面上方的液柱体积。
等压面:在平衡流体中,压力相等的各点所组成的面称为等压面。
特性一、在平衡的流体中,过任意一点的等压面,必及该点所受的质量力互相垂直。
特性二、当两种互不相混的液体处于平衡时,它们的分界面必为等压面。
流场:充满运动流体的空间称为流场。
定常流动:流场中各空间点上的物理量不随时间变化。
缓变流:当流动边界是直的,且大小形状不变时,流线是平行(或近似平行)的直线的流动状态为缓变流。
急变流:当流边界变化比较剧烈,流线不再是平行的直线,呈现出比较紊乱的流动状态称为急变流。
流体静压强的两个基本特征
流体静压强具有以下两个基本特征:
1. 均匀性:流体静压力在静止状态下是均匀分布的。
也就是说,在一个静止的容器内,不论在任何位置,流体的静压力都是相同的。
这是因为在静止状态下,流体分子的热运动会导致压力的传递和平衡,使得整个容器内的压力相等。
2. 压力增加与液体深度成正比:根据斯蒂文定律(Stevin's law),在一个竖直柱形容器内,流体静压力与液体的深度成
正比。
即深度越大,流体静压力越大。
这是因为在竖直柱形容器中,上方的液体对下方液体产生压力,使得下方液体的压力增加。
这种压力增加与液体深度的关系可以用公式P = ρgh 来
表示,其中P代表压力,ρ代表液体的密度,g代表重力加速度,h代表液体的深度。
名词解释1、流体:在静力平衡时,不能承受拉力或剪力的物体。
2、流体的特征:(1)流体不能承受拉力,因而流体内部永远不存在抵抗拉伸变形的拉应力;(2)流体在宏观平衡状态下不能承受剪切力,任何微小的剪切力都会导致流体连续变形、平衡破坏、产生流动。
3、流体的基本属性:由大量分子组成;分子不断作随机热运动;分子与分子之间存在着分子力的作用。
4、流体质点:是指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。
5、连续介质:假定流体是由无穷多个、无穷小的、紧密毗邻、连绵不断的流体质点所组成的一种绝无间隙的连续介质。
意义:可以顺利地运用连续函数和场论等数学工具研究流体运动和平衡问题。
6、黏性:流体运动时,其内部质点沿接触面相对运动,产生内摩擦力以抗阻流体变形的性质。
温度的影响:液体的运动黏度随温度升高而减小,气体的运动黏度随温度的升高而增大。
当液体的温度升高时,分子间距加大,引力减弱,因而黏性降低。
当气体温度升高时,内能增加,分子运动更加剧烈,动量交换更大,阻止相对滑动的内摩擦力增大,所有黏度增大。
7、理想流体:不考虑流体的黏性,即u=v=0,这种流体称为理想流体。
8、质量力:是指与流体微团质量大小有关并且集中作用在微团质量中心上的力。
9、表面力:是指大小与流体表面积有关且分布作用在流体表面上的力,它是相邻流体或固体作用在流体表面上的力。
10、流体静压强的基本特征:静止流体中任意点的静压强值仅由该点的坐标位置决定,而与该点静压力的作用方向无关。
11、等压面:流体中压强相等的个点所组成的平面或曲面叫做等压面,在等压面上p=C,dp=0.性质:(1)等压面也是等势面;(2)等压面与单位质量力垂直;(3)两种不相混合的液体的叫界面是等压面。
11、绝对、相对压强:以绝对真空或完全真空为基准计算的压强称为绝对压强,以大气压强为基准计算的压强称为相对压强。
12、真空度:如某点的压强小于大气压强时,说明该点有真空存在,该点压强小于大气压强的数值称为真空度Pv。
工程流体力学知识整理流体:一种受任何微小剪切力作用,都能产生连续变形的物质。
流动性:当某些分子的能量大到一定程度时,将做相对的移动改变它的平衡位置。
流体介质:取宏观上足够小、微观上足够大的流体微团,从而将流体看成是由空间上连续分布的流体质点所组成的连续介质压缩性:流体的体积随压力变化的特性称为流体的压缩性。
膨胀性:流体的体积随温度变化的特性称为流体的膨胀性。
粘性:流体内部存在内摩擦力的特性,或者说是流体抵抗变形的特性。
XXX流体:将遵守XXX内摩擦定律的流体称为XXX流体,反之称为非牛顿流体。
理想流体:忽略流体的粘性,将流体当成是完全没有粘性的理想流体。
表面张力:液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。
表面力:大小与表面面积有关而且分布作用在流体微团表面上的力称为表面力。
质量力:所有流体质点受某种力场作用而产生,它的大小与流体的质量成正比。
压强:把流体的内法线应力称作流体压强。
流体静压强:当流体处于静止或相对静止时,流体的压强称为流体静压强。
流体静压强的特性:一、作用方向总是沿其作用面的内法线方向。
二、任意一点上的压强与作用方位无关,其值均相等(流体静压强是一个标量)。
绝对压强:以完全真空为基准计量的压强。
相对压强:以当地大气压为基准计量的压强。
真空度:当地大气压-绝对压强液体的相对均衡:指流体质点之间虽然没有相对运动,但艳服液体的却对地面上的固定坐标系有相对运动时的均衡。
压力体:曲面上方的液柱体积。
等压面:在平衡流体中,压力相等的各点所组成的面称为等压面。
特性一、在平衡的流体中,过任意一点的等压面,必与该点所受的质量力互相垂直。
特性二、当两种互不相混的液体处于平衡时,它们的分界面必为等压面。
流场:充满运动流体的空间称为流场。
定常流动:流场中各空间点上的物理量不随时间变化。
缓变流:当活动边界是直的,且大小形状不变时,流线是平行(或近似平行)的直线的活动状态为缓变流。
急变流:当流边界变革比力剧烈,流线不再是平行的直线,呈现出比力混乱的活动状态称为急变流。