理想流体、稳定流动、粘性流体..
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流动的特点:趋向最低能量状态存在流动的条件:分子间作用力较小。
剪切力的作用,可形成速度梯度。
密度:单位容积的流体所具有的质量称为密度,以符号ρ表示。
密度的大小与该种流体的温度与压力有关,即与可压缩性与温度膨胀性有关。
流体的可压缩性:流体受压力作用时发生体积变化的性质称为可压缩性,常用体积压缩系数βe表示。
其物理意义是单位压力变化所造成的流体体积的相对变化率。
流体的温度膨胀性:由温度膨胀系数βt表示。
βt是指单位温度升高值(1℃)所引起的流体体积变化率。
粘性:当流体在外力作用下,流体微元间出现相对运动时,随之产生阻碍流体层相对运动的内摩擦力,流体产生内摩擦力的这种性质称为粘性。
流体内摩擦定理:p16粘性力(粘性内摩擦力)产生的原因:这种阻力是由分子间的相互吸引力和分子不规则运动的动量交换产生的阻力组合而成。
分子间吸引力产生的阻力、分子不规则运动的动量交换产生的阻力液体与气体粘性力产生的主要因素:液体:低速流动时,不规则运动弱,主要取决于分子间的吸引力;高速流动时,不规则运动增强,变为不规则运动的动量交换引起。
气体:主要取决于分子不规则运动的动量交换。
压强和温度对流体粘性的影响:压强:由于压强变化对分子动量交换影响小,所以气体的粘度随压强变化很小。
而压强加大使分子间距减小,故压强对液体粘性的影响较大。
但低压下压强对液体粘度影响很小。
温度:对于液体,温度升高,分子间距增大,粘度将显著减小;对于气体,温度升高,分子不规则运动加剧,粘度增大。
比热容:单位质量流体温度变化1℃时所需交换的热量流体:在任何微小的剪切力的作用下都能够发生连续变形的物质称为流体。
层流:不同层之间的流体质点没有相互混杂,本层的流体质点总是沿着本层流动,流体质点的运动轨迹是一条光滑的曲线,这种流动称为层流。
紊流:流体在流动过程中层与层之间的质点互相混杂,流体质点的运动轨迹杂乱无章。
湿空气:含有水蒸气的空气称为湿空气绝对湿度绝对湿度:每立方米湿空气中所含水蒸气的质量称为湿空气的绝对湿度。
第六章流体力学基础基本概念一、流体的粘滞性流体流动时,由于流体与固体壁面的附着力及流体本身的分子运动和内聚力,使各流体层的速度不相等。
在两个相邻流体层之间的接触面上,将产生一对阻碍两层流体相对运动的等值反向的摩擦力,叫做内摩擦力。
流体的粘滞性:流体流动时产生内摩擦力的性质。
二、理想流体与实际流体粘性流体:具有粘性的流体(实际流体)。
理想流体:忽略了粘滞性的流体。
三、流体流动的基本概念1.稳定流动与非稳定流动(1)稳定流动运动流体内任意点的速度u和压力p仅仅是空间坐标()z,的函数,而不x,y随时间变化而变化。
()zu,=,uyx()z,p,=xyp(2)非稳定流动运动流体内任意点的速度u和压力p不仅是空间坐标()z,的函数,也随x,y时间而不同。
()t z,,=u,yxu()t z,,=pp,yx2.迹线与流线(1)迹线流体质点的运动轨迹。
(2)流线流场:流体流动的空间。
流线:是流场中某一瞬间绘出的一条曲线,在这条曲线上所有各流体质点的流速矢量与该曲线相切。
流线的性质:①稳定流动时,流线形状不随时间而变化;②稳定流动时,同一点的流线始终保持不变,且流线上质点的迹线与流线重合,即流线上的质点沿流线运动;③流线既不会相交,又不能转折,只能是光滑的曲线。
假定某一瞬间有两条流线相交于M点或转折。
M处就该有两个速度矢量,这是不符合流线的定义。
3.流管、微小流速及总流(1)流管在流场中取出一段微小的封闭曲线,过这条曲线上各点引出流线,这些流线族所围成的封闭管状曲面。
(2)微小流束及总流流束:在流管中运动的流体。
微小流束:断面无穷小的流束称为微小流束。
微小流束断面上各点的运动要素相等。
流管内的流体只能在流管内流动,流管外的流体也只能在流管外流动。
伯努利方程一、理想流体的伯努利方程仅在重力作用下作稳定流动的理想流体gu g p Z g u g p Z 2//2//22222111++=++ρρ=常数1Z 和2Z :过流断面1-1和2-2距基准面0-0的高度,1u 和2u :断面1-1和2-2的流速,1p 和2p :断面1-1和2-2的压力,ρ:为流体密度。
50316流体的分类
流体可以根据其性质和行为进行分类,主要包括:
1. 理想流体和非理想流体:理想流体是指没有黏性和内聚力的流体,其流动受到理想流体力学方程描述;非理想流体则包括了具有黏性和内聚力的流体,如水、空气等。
2. 压缩性流体和不可压缩流体:压缩性流体在流动过程中会发生密度变化,而不可压缩流体在流动过程中密度基本保持不变。
3. 稳定流和非稳定流:稳定流是指流体在流动过程中速度和压力分布保持不变的流动状态,而非稳定流则包括了湍流和层流等不稳定的流动状态。
4. 旋转流和无旋流:旋转流是指流体在流动过程中存在旋转运动,而无旋流则是指流体在流动过程中不存在旋转运动。
5. 粘性流体和非粘性流体:粘性流体是指具有黏性的流体,其流动受到黏性力的影响;非粘性流体则是指没有黏性的流体,如理想流体。