ch1导论-1
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第1章导论主要教学内容1.1 流体力学的任务及发展概况1、流体力学的任务:研究流体平衡和运动的力学规律、流体与固体之间的相互作用及其在工程技术中的应用。
2、研究对象:流体(包括气体和液体)。
3、应用范围:广泛,很难找出一个技术部门与流体力学没有联系。
航空工业:飞行器的设计、操纵性、稳定性等问题的基础是空气动力学和气体动力学水利、造船:三峡等大型水利枢纽、大坝的设计和建造等问题同水静力学和水动力学的发展联系在一起的机械工业:提高水力及蒸汽透平、发动机、压缩机、等动力装置的性能的基础是我们清楚地了解其内部的流动特性土建:给排水、暖通等问题都是流体力学问题。
例如在某商场安装中央空调,排气孔的位置是否合理等问题直接影响到电能是否有效利用,这些的基础是对流场进行研究生物流体力学:人体的循环系统也是流体系统,因此,像人工心脏、心肺机等的设计都依据流体力学的基本原理电力工业:水电站、火电站、核电站、地热电站等的工作介质都是流体,一方面,所有动力设备的设计都必须符合流体的流动规律,另一方面,电厂的工程技术人员只有切实掌握流体在各种热力设备中的流动规律,才能熟悉和掌握这些设备的性能和运行规律,也才能在电力生产中充分发挥这些设备的效益。
1.2 流体的特征和连续介质假设1、流体的定义:在任何微小剪切力的持续作用下能够连续变形的物质。
包括液体和气体。
2、流体基本特征:易流动性。
处于静止状态的流体不能承受剪切力,即使在很小的剪切力的作用下也将发生连续不断的变形,直到剪切力消失为止。
这也是它便于用管道进行输送,适宜于做供热、制冷等工作介质的主要原因。
流体也不能承受拉力,它只能承受压力。
利用蒸汽压力推动气轮机来发电,利用液压、气压传动各种机械等,都是流体抗压能力和易流动性的应用。
没有固定的形状,取决于约束边界形状,不同的边界必将产生不同的流动。
固体流体3、连续介质假设内容:在流体力学中,取流体微团来作为研究流体的基元,流体可看成是由无限多连续分布的流体微团组成的连续介质。