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流体的基本流型流体是指物质在外力作用下可以流动的状态，流体力学是研究流体运动规律的学科。
在流体力学中，基本流型是指流体在不同力场作用下的运动形态。
以下将介绍几种常见的基本流型。
1. 层流层流是指流体在无扰动的情况下，沿着平行的层面流动。
这种流动形态下，流体分子之间的相互作用力较大，流体流动的速度分布均匀，流线平行且不交叉。
层流常见于某些细小管道中，如毛细管、血管等。
层流的特点是流动稳定，流速慢而均匀。
2. 湍流湍流是指流体在扰动作用下，发生不规则、混乱的流动。
湍流时，流体分子之间的相互作用力较弱，流体流动具有高速、不规则和旋转的特点。
湍流常见于高速流动、复杂的几何结构中，如河流、风暴中的云团等。
湍流的特点是流动不稳定，流速快而不均匀。
3. 污染扩散污染扩散是指流体中的污染物质在流动过程中的传播和扩散现象。
在自然界和工业生产中，污染物质常常通过空气或水流动传播，形成不同的扩散模式。
扩散过程受到流体的运动方式、环境条件和污染物质的性质等因素的影响。
污染扩散的研究对环境保护和健康安全具有重要意义。
4. 旋涡旋涡是指流体中形成的旋转流动结构。
旋涡可由流体的转动或扰动引起，具有很强的旋转性质。
旋涡常见于自然界中的涡旋、漩涡、涡流等现象。
旋涡的形成与流体的速度分布、密度差异、摩擦力等因素密切相关，对气候、海洋、天气等的形成和演变起着重要作用。
5. 脉动脉动是指流体中的流速、压力等物理量在时间上的周期性变化。
脉动常见于管道、血液等流体系统中，是由外部扰动或系统内部不稳定性引起的。
脉动的研究对于理解流体运动的动态特性、流体力学的稳定性具有重要意义。
以上是几种常见的流体基本流型，每一种流型都有其独特的特点和应用领域。
通过对流体流动的研究，可以深入了解流体运动的规律，为工程设计、环境保护等领域提供科学依据。
流体力学的发展不仅推动了科学技术的进步，也为人类改善生活质量和保护环境提供了重要的支持。
让我们共同探索流体世界的奥秘，为人类的未来创造更美好的前景。
流体的名词解释流体是指物质在相互之间可以自由流动的状态。
它是物质状态的一种，与固体和气体一同构成了自然界中的三态。
流体的特性与固体和气体有着明显的差异，它的名词解释可以从多个角度进行阐述。
一、流体的物理特性1. 流动性：流体的最显著特征就是可以流动。
相比固体而言，流体的分子间相互作用较弱，不具有固体的几何形状和结构。
这种微观结构上的差异决定了流体可以快速适应外界的形状和位置变化，具有流动性。
2. 压缩性：流体的另一个重要特性是压缩性。
相比固体而言，流体的分子间距较大，可以在较小的外力作用下发生相对大的体积变化。
这使得流体在受力时可以更容易地发生变形。
3. 扩散性：流体的分子在体积上存在着较大的自由度，因此流体具有较高的扩散性。
当两种不同成分的流体接触时，它们的分子会相互扩散，从而实现混合。
4. 表面张力：流体表面上的分子间存在着相互吸引的力，这种现象被称为表面张力。
表面张力使得流体表面呈现出一定的弹性，形成像皮肤一样的薄膜。
这种性质在许多自然界和工业过程中都发挥着重要的作用，如水珠在叶片上的滑动。
二、流体的分类1. 物态分类：根据流体的外在形态，可以将其分为液体和气体两种状态。
液体在常温常压下具有一定的体积和形状，而气体则可自由膨胀至充满其容器。
2. 流变性分类：流体还可以根据其对应力的响应方式来进行分类。
牛顿流体是指流体内部的分子相互作用力满足牛顿定律，即流体的粘度在应力作用下保持恒定。
而非牛顿流体则指无法满足牛顿定律的流体，在外力作用下其粘度可能随着剪应力、速率等参数的变化而发生变化。
三、流体力学流体力学是研究流体运动的科学学科。
它对流体在受力作用下的运动、压力分布、速度分布等进行研究，可以应用到诸多领域。
例如，交通工程中的交通流理论，石油工程中的油流动力学，在水利工程中的水流动力学等等。
四、流体的应用1. 液压传动：流体的不可压缩性和压缩性使其在液压传动中起到重要作用。
液压系统广泛应用于工程机械、航空航天、冶金等领域，用于传递和控制力和能量。
第一章流体流动液体和气体统称为流体。
流体的特征是具有流动性，即其抗剪和抗张的能力很小。
流体流动的原理及其流动规律主要应用于这几个方面：1、流体的输送；2、压强、流速和流量的测量；3、为强化设备提供适宜的流动条件。
在研究流体流动时，常将流体视为由无数分子集团所组成的连续介质。
第一节流体静力学基本方程式1-1-1 流体的密度单位体积流体具有的质量称为流体的密度，其表达式为：对于一定质量的理想气体：某状态下理想气体的密度可按下式进行计算：空气平均分子量的计算：M＝32×0.21+28×0.78＋40×0.01＝28.9629 （g/mol）1-1-2 流体的静压强法定单位制中，压强的单位是Pa，称为帕斯卡。
1atm 1.033kgf/cm2760mmHg 10.33mH2O 1.0133bar 1.0133×105 Pa工程上常将1kgf/cm2近似作为1个大气压，称为1工程大气压。
1at1kgf/cm2735.6mmHg10mH2O 0.9807bar9.807×105 PaP（表）＝P（绝）－P（大）P（真）＝P（大）－P（绝）＝－P（表）1-1-3 流体静力学基本方程式描述静止流体内部压力（压强）变化规律的数学表达式称为流体静力学基本方程式。
对于不可压缩流体，常数；静止、连续的同一液体内，处于同一水平面上各点的压强相等（连通器）。
压强差的大小可用一定高度的液体柱表示（必需标注为何种液体）。
1-1-4 流体静力学基本方程式的应用一、压强与压强差的测量以流体静力学基本方程式为依据的测压仪器统称为液柱压差计，可用来测量流体的压强或压强差。
1、U型管压差计2、倾斜液柱压差计（斜管压差计）3、微差压差计二、液位的测量三、液封高度的计算第二节流体在管内流动反映流体流动规律的有连续性方程式与柏努利方程式。
1-2-1 流量与流速单位时间内流过管道任一截面的流体量，称为流量。
流体: 在剪应力作用下能产生连续变形的物体称为流体。
如气体和液体。
流体的特征：具有流动性。
即●抗剪和抗张的能力很小；●无固定形状，随容器的形状而变化；●在外力作用下其内部发生相对运动。
在研究流体流动时，常将流体视为由无数流体微团组成的连续介质。
连续性的假设➢流体介质是由连续的质点组成的；➢质点运动过程的连续性。
流体的压缩性不可压缩流体：流体的体积如果不随压力及温度变化，这种流体称为不可压缩流体。
可压缩流体：流体的体积如果随压力及温度变化，则称为可压缩流体。
实际上流体都是可压缩的，一般把液体当作不可压缩流体；气体应当属于可压缩流体。
但是，如果压力或温度变化率很小时，通常也可以当作不可压缩流体处理。
流体的几个物理性质1 密度单位体积流体的质量，称为流体的密度，其表达式为ρ——流体的密度，kg/m3；m——流体的质量，kg；v ——流体的体积，m3。
影响流体密度的因素：物性（组成）、T、P通常液体视为不可压缩流体，压力对密度的影响不大（可查手册）互溶性混合物的密度最好是用实验的方法测定，当体积混合后变化不大时，可用下式计算：式中α1、α2、…，αn ——液体混合物中各组分的质量分率；ρ1、ρ2、…，ρn——液体混合物中各组分的密度，kg/m3；ρm——液体混合物的平均密度，kg/m3。
当压力不太高、温度不太低时，气体的密度可近似地按理想气体状态方程式计算：ρ＝M/22.4 kg/m3式中p ——气体的压力，kN/m2或kPa；T ——气体的绝对温度，K；M ——气体的分子量，kg/kmol；R ——通用气体常数，8.314kJ/kmol·K。
气体密度也可按下式计算上式中的ρ＝M/22.4 kg/m3为标准状态（即T0=273K及p=101.3kPa）下气体的密度。
在气体压力较高、温度较低时，气体的密度需要采用真实气体状态方程式计算。
气体混合物: 当气体混合物的温度、压力接近理想气体时，仍可用上述公式计算气体的密度。
在静力平衡时，不能承受拉力或剪力的物体就是流体。
流体与固体一样，具有三个物质基本属性：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。
密度ρ：单位体积的流体的质量。
ρ=G/m .kg/m3,g/cm3
重度γ：单位体积的流体所受的重力。
γ=ρg。
N/m3,F/L3.
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。
衡量黏度大小的指标是温度。
温度的测定方法：1、直接测定法；2、间接测定法。
黏温特性：1、外界因素：温度、压力；2、内在：板的面积、厚度、油的厚度。
在液体中，分子间距小，分子间相互作用力较强，因而阻止了质点间相对滑动而产生内摩擦力，即表现为液体的黏性。
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。
在气体中，分子间距大，引力弱，分子运动的自由行程大，分子间相互掺混，速度快的分子进入慢层中，速度慢的分子进入快层中，两相邻流体层间进行动量交换，从而组织了质点间的相对滑动，呈现出黏性。
而分子引力的作用，相比之下微乎其微，可以忽略不计。
当气体的温度升高时，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，所以黏度增大。
静止流体上的作用力：1、质量力；2、表面力：法向力、切向力。
Z1+P1/γ=Z2+P2/γ P=P0+γh
绝对压强：以绝对真空或完全真空为基准计算的压强成为绝对压强。
相对压强：以大气压强为基准计算的压强成为相对压强。
真空度：如果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成为真空度Pv。
运动的两种方法：1.拉格朗日法；2、欧拉法。
迹线：是指流体质点的运动轨迹，它表示了流体质点在一段时间内的运动情况。
流线：是流体流速场内反映瞬时流速方向的曲线，在同一时刻，处在流线上所有各点的流体质点的流速方向与该点的切线方向重合。
定常流动：如果流体质点的运动要素只是坐标的函数而与时间无关，这种流动成为定常流动。
非定常流动：如果流体质点的运动要素，既是坐标的函数又是时间的函数，这种流动成为非定常流动。
流面：通过不处于同一流线上的线段上的各点作出流线，则可形成由流线组成的一个面，称为流面。
流面上的质点只能沿流面运动，两侧的流体质点不能穿过流面而运动。
流管:通过流场中不在同一流面上的某一封闭曲线上的各点作流线，则形成由流线组成的管状表面，成为流管。
管中的流体称为流束，其质点只能在管内流动，管内外的流体质点不能交流。
微元流束：充满于微小流管中的流体称为微元流束。
当微元流束的断面积趋近于零时，则微元流束成为流线。
由无限多微元流束所组成的总的流束称为总流。
过流断面：与微元流束(或总流)中各条流线相垂直的截面称为此微元流束（或总流)的过流断面。
测量流速和流量的仪器：毕托管和文丘里流量计。
水力半径：与流动阻力成反比，水力半径越大，流动阻力越小，越有利于过流。
R=A/X=D/4 沿程阻力：在均匀流动中，流体受到的阻力只有不变的摩擦阻力，称为沿程阻力。
Hl=hf+hr
层流底层：在靠近管壁处，由于管壁及流体黏性影响，有一层厚度为δ的流体作层流运动，这一流体层称为层流底层。
（只有层流以外的流体才参与紊流运动）
紊流核心：黏性影响在远离管壁的地方逐渐减弱，管中大部分区域是紊流的活动区，称为紊流核心。
过渡区：在层流底层与紊流核心之间还有一层很薄的过渡区。
水力粗糙管：当δ<Δ时，管壁的凹凸不平部分暴露在层流底层之外，紊流核心的运动流体冲击在凸起部分，不断产生新的旋窝，加剧紊乱程度，增大能量损失。
粗糙度的大小对紊流特性产生直接影响，这种情况称为水力粗糙管。
水力光滑管：当δ>Δ时，管壁的凹凸不平部分完成被层流底层覆盖，粗糙度对紊流核心几乎没有影响，这种情况称为水力光滑管。
尼古拉兹实验是在不同相对粗糙度Δ/d的管路中，进行阻力系数λ的测定，分析λ与Re及Δ/d的关系。
雷诺实验是用染色剂显示流动状态的实验。
串联管路：串联管路的总水头损失等于各管段水头损失之和。
各断面流量相等。
并联管路：并联管路的特点是各并联管段的水头损失相等。
各断面的流量等于总流量。
Q=μΑ根号下2gh。
在相同的断面积A与相同的水头H的条件下，管嘴的出流量是孔口出流量的1.32倍，（即0.82/0.62=1.32），即在容器上加设一段管嘴后，有增大出流量的作用。
Q=μΑ根号下2gh=Q=ε(面积收缩系数)φ（阻力系数）Α根号下2gh。
力学相似理论：是指实物流动与模型流动在对应点上对应物理量都应该有一定的比例关系。
具体地说力学相似包括三个方面：1、几何相似；2、运动相似；3、动力相似。
黏性相似叫雷诺模型。
