工程流体力学公式
1.流体静力学公式
在静止的流体中，压力与深度成正比，且密度为常数。流体静压力可以由以下公式计算：
P = ρgh
其中，P为压力，ρ为流体的密度，g为重力加速度，h为流体的深度。
2.法向应力与切向应力
流体内部的法向应力和切向应力分别由以下公式给出：
法向应力：τ=-P
切向应力：τ = μ(dv/dy + du/dx)
其中，τ为应力，P为压力，μ为流体的动力粘度，dv/dy和du/dx分别为流体速度分量在y和x轴上的偏导数。
3.应力张量
应力张量用于描述流体内部的各种应力分量。在笛卡尔坐标系下，应力张量的一般形式为：
σ = [σxx σxy σxz]
[σyx σyy σyz]
[σzx σzy σzz]
其中，σij表示在i方向上对j方向上的应力。 4.流量公式
流量是描述流体通过单位时间内通过其中一区域的总量。流量公式可以通过以下公式计算：
Q=Av
其中，Q为流量，A为流体通过区域的横截面积，v为流体的速度。
5.流体连续性方程
流体的连续性方程用于描述流体的质量守恒。在稳态条件下，流体的连续性方程可以表示为：
div(ρv) = 0
其中，div表示散度运算符，ρ为流体的密度，v为流体的速度。
6.流体动量方程
流体的动量方程用于描述流体的运动状况。在稳态条件下，流体的动量方程可以表示为：
ρv·grad(v) = -grad(P) + μΔv + ρg
其中，grad表示梯度运算符，P为流体的压力，μ为流体的动力粘度，Δv为流体速度的拉普拉斯算子，g为重力加速度。
以上介绍了几个常用的工程流体力学公式，这些公式在工程实践中起到了重要的作用。通过应用这些公式，可以更好地理解和解决与流体力学相关的问题。
《流体力学》教学大纲
课程编码：632015课程名称：流体力学
英文名称：Fluid Mechanics开课学期：4
学时/学分：32/2 (其中实验学时：课内4学时，课外2学时)课程类型：必修课
开课专业：建设工程学院勘查工程专业、建筑工程专业、卓越工程师班选用教材：于萍主编.《工程流体力学》，科学出版社2011年3月第二版。
主要参考书：
1、张也影主编.《流体力学》，高等教育出版社1998年第二版。
2、孔珑主编.《工程流体力学》，北京大学出版社1982年版。
3、归柯庭等编.工程流体力学 科学出版社2()05年版。
4、李诗久：《工程流体力学》，机械工业出版社1989年版。
5.、A. J. Ward-Smith ： ^Internal Fluid Flow》，1980 版一、课程性质、目的与任务
工程流体力学是动力、能源、航空、环境、暖通、机械、力学、勘探等专 业的重要专业基础课。通过系统学习流体的力学性质、流体力学的基本概念和观 点、基础理论和常用分析方法、有关的工程应用知识等；在实验能力、运算能力 和抽象思维能力方面受到进一步严格的训练，培养学生具有对简单流体力学问题 的分析和求解能力；掌握一定的实验技能，学会应用基本规律来处理和解决实际 问题。为今后学习专业课程,从事相关的工程技术和科学研究工作打下坚实基础。
流体力学学科既是基础学科，又是用途广泛的应用学科，在教学过程中要综 合运用先修课程中所学到的有关知识与技能，结合各种实践教学环节，进行机械 工程技术人员所需的基本训练，为学生进一步学习有关专业课程和有目的从事机 械设计工作打下基础。
二、教学基本要求
通过本课程的学习，学生应到达以下基本要求：
1、掌握流体力学的基本概念、基本规律、基本的计算方法。
2、能推导一些基本公式和方程，明确方程的物理意义。
3、能独立完成基本的实验操作，通过实验，学会熟练运用基本公式。
4、具有分析实验数据和编写实验报告的能力。
课件例题
第一章
第 1 页/共 29 页知识归纳整理
第二章
第 2 页/共 29 页求知若饥，虚心若愚。
第 3 页/共 29 页千里之行，始于足下。
第 4 页/共 29 页求知若饥，虚心若愚。
第 5 页/共 29 页千里之行，始于足下。
第 6 页/共 29 页求知若饥，虚心若愚。
第 7 页/共 29 页千里之行，始于足下。
第 8 页/共 29 页求知若饥，虚心若愚。
2014-6-1825【解】（a）圆柱体表面所研究部分的净垂直投影为则
35kPa计示压强的气体作用在单位长度圆柱体上的水平
分力为A
z=[4-2(1-cos30
0)] ×1
则35kPa计示压强的气体作用在单位长度圆柱体上的水
平分力为F
x=pA
z=35×[4-2(1-cos30
0)] ×1
=353.75=130.5(kN)
圆柱体表面所研究部分的净水平投影为
A
x=2sin30
0×1
2014-6-1826则气体作用在单位长度圆柱体上的垂直分力为
F
z=pA
x=35×2sin30
0×1=35(kN)
（b）F
x=ρgh
cA
x=9.81×(1/2×3.73) ×(3.73×1)
×1000=68.1（kN）
F
z=ρgV
p=9.81×1000×(210
0/360
0×2
2+1/2×1
×1.732+1×2) ×1=100.5(KN)
第 9 页/共 29 页千里之行，始于足下。
2014-6-181【例2】图2所示为一水箱，左端为一半球形端盖，
右端为一平板端盖。水箱上部有一加水管。已知
h=600mm，R=150mm，试求两端盖所受的总压力
及方向。
图2
2014-6-1828【解】（1）右端盖是一圆平面，面积为:A
右=πR
2
其上作用的总压力有
F
右=ρg(h+R)A
右=ρg(h+R) πR
2
=10
3×9.806×(0.6+0.15)
×3.14×0.15
2=520 （N）
方向垂直于端盖水平向右
（2）左端盖是一半球面，分解为水平方向分力F
x左和
垂直方向分力F
谢振华第三版⼯程流体⼒学课后练习题答案
⼯程流体⼒学练习题
第⼀章1-1解：设：柴油的密度为ρ，重度为γ；40C ⽔的密度为ρ0，重度为γ0。则在同⼀地点的相对密度和⽐重为：
0ρρ=
d ，0
γγ=c 30/830100083.0m kg d =?=?=ρρ 30/81348.9100083.0m N c =??=?=γγ
1-2解：336/1260101026.1m kg =??=-ρ
3/123488.91260m N g =?==ργ
1-3解：269/106.191096.101.0m N E V
V
V V
p p V V p p p ?=??=?-
=?-=-=ββ 1-4解：N m p V V p /105.210
4101000295
6
--?=?=??-=β 2
99
/104.010
5.211
m N E p
p ?=?=
=
-β 1-5解：1）求体积膨涨量和桶内压强
受温度增加的影响，200升汽油的体积膨涨量为：()l T V V T T 4.2202000006.00=??=?=?β
由于容器封闭，体积不变，从⽽因体积膨涨量使容器内压强升⾼，体积压缩量等于体积膨涨量。故：2
6400/1027.16108.9140004
.22004
.2m N E V V V V V V p p T T p
T
T ?=+=?+?-
=?+?-
=?β2）在保证液⾯压强增量0.18个⼤⽓压下，求桶内最⼤能装的汽油质量。设装的汽油体积为V ，那么：体积膨涨量为：
T V V T T ?=?β
体积压缩量为：()()T V E p V V E p
V T p
T p p ?+?=?+?=
β1 因此，温度升⾼和压强升⾼联合作⽤的结果，应满⾜：
()()?
-
+=-+=p T p T E p T V V T V V 1110ββ ()())(63.197108.9140001018.01200006.01200
1145
0l E p T V V p T =
-??+=
