流体力学复习复习课程

⼯程流体⼒学复习纲要⼀、绪论1、流体和固体都具有物质的基本属性：1. 由⼤量的分⼦组成；2. 分⼦不断作随机热运动；3. 分⼦与分⼦之间存在着分⼦⼒的作⽤。

2、易流动性是流体区别于固体的根本标志，可压缩性是⽓体区别于液体的根本标志3、标准状况下，1cm 3液体约3.3×1022个分⼦，相邻分⼦间距约为 3.1×10-8 cm 。

1cm 3⽓体约2.7× 1019个分⼦，相邻分⼦间距约为 3.2×10-7 cm 。

4、流体质点:1. 流体质点的宏观尺⼨⾮常⼩；2. 流体质点的微观尺⼨⾮常⼤；3. 流体质点具有空间和时间的宏观物理量；4. 流体质点间没有空隙，连续不断。

5、连续介质：流体质点看作是流体介质的基本单位，因此流体是由⽆穷多个、⽆穷⼩、连绵不断的流体质点所组成的⽆间隙的连续介质。

连续介质模型：把流体视为没有间隙地充满它所占据的整个空间的⼀种连续介质，且其所有的物理量都是空间坐标和时间的连续函数的⼀种假设模型： u =u(t, x, y, z)。

6、流体具有压缩性和膨胀性，⽓体较液体显著。

g pV nRT mR T == 8314/(.)g R R J kg K M M== V ＝V （T ，p ） P 不变，T ↑，V ↑； T 不变，P ↑，V ↓7、流体的体胀系数（膨胀系数）⽓体：8、流体的（等温）压缩系数（率）⽓体： 9、流体的体积弹性模量当K ⼤，流体可压缩性⼩，反之，可压缩性⼤。

液体：压缩率⼩，体积弹性模量很⼤，如果混⼊⽓体，K ⼤⼤的下降。

10、将可压缩性很⼩的流体近似看成不可压缩流体。

11、粘性的定义：流体运动时内部产⽣内摩擦⼒（切应⼒）的这种性质称流体的粘性。

粘性是流体本⾝的⼀种属性，只有当流层发⽣相对运动，产⽣内摩擦⼒时，粘性才表现出来。

静⽌流体不呈现粘性。

粘性产⽣的原因：1. 分⼦间相互吸引⼒ ——⽜顿内摩擦定律2. 分⼦不规则热运动的动量交换注意这⾥求出来的是切应⼒！12、粘度：)K (1/lim 10-→?=??=dt dV V T V V t v α)K (11-=T v α)Pa (1/lim 10-→?-=??-=dp dV V p V V p T κ)Pa (11-=p Tκ)Pa (1dVdp VK T-==κ常数=ρdy dvµτ±=1.）动⼒粘度µ 表⽰单位速度梯度下流体内摩擦应⼒的⼤⼩，直接反应了流体粘性的⼤⼩，单位为 N?s/m 2=Pa ? s 。

高考物理流体力学的基本规律专题复习教案一、概述流体力学是物理学中的一个重要分支，它研究了液体和气体在力的作用下的行为规律。

在高考物理中，流体力学是一个常考的知识点。

为了帮助同学们有效地复习流体力学的基本规律，本教案将重点介绍流体静力学、流体动力学以及补充一些常见的应用题。

二、流体静力学1. 密度和压强在流体静力学中，密度和压强是两个基本概念。

密度用来描述流体的质量分布情况，定义为单位体积内的质量。

压强则是描述力在单位面积上的作用情况，定义为单位面积上受到的力的大小。

2. 压强传递与帕斯卡定律根据帕斯卡定律，当流体处于静止或稳定状态时，任何一个点受到的压强都会被均匀传递到所有方向上。

这个规律在实际生活中有很多应用，比如液压系统等。

3. 浮力与阿基米德原理阿基米德原理指出，浸没在流体中的物体会受到一个向上的浮力，这个浮力的大小等于物体排开的流体的重量。

对于浮力与物体的浮沉问题，我们可以应用阿基米德原理来进行分析与解决。

三、流体动力学1. 流体的连续性方程流体的连续性方程是描述流体在运动过程中质量的守恒性原理。

它表明在稳定流动的情况下，流体通过任意横截面的质量流速是相等的。

在解决涉及流速、截面积等问题时，可以应用流体的连续性方程。

2. 流体的伯努利方程流体的伯努利方程是描述流体在运动过程中能量的守恒性原理。

它包含了流体的动能、位能和压力能等各种能量项，并且在流体无粘性、无外力、无热交换的情况下成立。

求解流体的速度、压强等问题时，可以应用伯努利方程。

四、应用题1. 水泵的工作原理水泵是将液体从低处输送到高处的装置，它利用了流体的压强传递规律。

在应用题中，我们可以通过计算流体在水泵中受到的压强差来求解液体的流速或者水泵的功率等问题。

2. 喷气式飞机的升力喷气式飞机在飞行过程中，通过机翼底面形成的气流速度增加，而顶面形成的气流速度减小，导致压强差，从而产生一个向上的升力。

在解决喷气式飞机升力的问题时，我们可以运用伯努利方程来进行分析。

第1章绪论一、概念1、什么是流体？流体质点的物理含义和尺寸限制？什么是连续介质模型？连续介质模型的适用条件；2、可压缩性的定义；体积弹性模量的定义、与流体可压缩性之间的关系及公式；气体等温过程、等熵过程的体积弹性模量；不可压缩流体的定义及体积弹性模量；3、流体粘性的定义；动力粘性系数、运动粘性系数的定义、公式；理想流体的定义及数学表达；牛顿内摩擦定律（两个表达式及其物理意义）；粘性产生的机理，粘性、粘性系数同温度的关系；牛顿流体的定义；4、作用在流体上的两种力。

二、计算1、牛顿内摩擦定律的应用－间隙很小的无限大平板或圆筒之间的流动。

第2章流体静力学一、概念1、流体静压强的特点；理想流体压强的特点（无论运动还是静止）；2、静止流体平衡微分方程，物理意义及重力场下的简化；3、不可压缩流体静压强分布（公式、物理意义），帕斯卡原理；4、绝对压强、计示压强（表压）、真空压强的定义及相互之间的关系；5、各种U型管测压计的优缺点；6、作用在平面上静压力的大小（公式、物理意义）。

二、计算1、U型管测压计的计算；2、绝对压强、计示压强及真空压强的换算；3、平壁面上静压力大小的计算。

第3章流体动力学基础一、概念1、描述流体运动的两种方法（着眼点、数学描述、拉格朗日及欧拉变数）；系统和控制体的概念；2、流场的概念，定常场、非定常场、均匀场、非均匀场的概念及数学描述；3、一元、二元、三元流动的概念；4、物质导数的概念及公式：物质导数（质点导数）、局部导数（当地导数）、对流导数（迁移导数、对流导数）的物理意义、数学描述；流体质点加速度、不可压缩流体、均质不可压缩流体的数学描述；5、流线、迹线的定义、特点和区别，什么时候两线重合；流管的概念；总流、微小流束、质量流量、体积流量、平均速度的概念；6、流量不变方程的物理意义、公式及适用条件；7、微分形式连续方程的适用条件、物理意义、公式及各种简化形式；8、粘性流体中一点的应力状态与理想流体有什么区别；9、N-S方程的物理意义（不要求公式）；什么是本构方程？切应力公式。

流体力学课程期末复习指导一、期末考核方式本课程采用形成性考核与期末考试（终结性考核）相结合的方式。

总成绩为100分，及格为60分。

形成性考核占总成绩的30%；期末考试占总成绩的70%。

其中形成性考核分数由完成网络课程中的各章自测取得。

你也查看考核说明，了解课程考核具体范围。

二、考试要求本课程考试着重考核学生对流体力学基本概念、基本原理和基本方法的掌握情况，以及计算能力。

本考核说明对各章内容规定了考核知识点和考核要求，考试按了解、理解和掌握三个层次提出学生应达到的考核标准。

“了解”是最低层次的要求，凡是属于需要了解的知识点，要求对它们的概念有基本的了解。

“理解”是较高层次的要求，对流体力学基本概念，水流运动现象和基本原理的有关知识点，在理解的基础上要对相关问题能进行分析和判断并得出正确的结论。

“掌握”是最高层次，凡是需要掌握的知识点，要求学生能运用所学的知识和方法正确地分析水流运动并进行实际工程的水力计算，这是学习流体力学最终目标，并将在今后专业课学习和工作中经常用到。

三、命题原则（1）命题范围：在本课程教学大纲和考核说明所规定的内容和要求范围内命题，不得任意扩大和缩小考试范围。

（2）试题的组成与覆盖面：命题应注意知识的覆盖面，同时要突出重点。

试题的题量和难易程度要适当，其难易度分为容易、中等和较难三个层次，它们的组成比例约为30:50:20。

（3）试题中各种能力层次的试题题量比例为：了解＜10%，理解20~30%，掌握60~70%。

四、课程考核的内容和要求第1章绪论考核知识点：连续介质和理想液体的概念。

流体的主要物理力学性质。

牛顿内摩擦定律。

物理量的基本量纲、基本单位及导出量的单位。

作用在液体上的力：质量力、表面力。

考核要求理解连续介质与理想流体的概念和在流体力学研究中的意义。

理解流体的主要物理力学性质，重点掌握流体粘滞性、牛顿内摩擦定律及其适用条件。

掌握物理量的基本量纲、基本单位及导出量的单位。

第一章1、流体定义受任何微小切力都会产生连续变形（流动）的物质。

2、流体承受的作用力流体承受的力主要为压力，流动的流体可以承受切力。

3、流体特性：易流动性及粘性。

4、流体质点的概念流体质点就是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，也称流体微团 。

5、流体质点具有四层含义：（1）宏观尺寸非常小； （2）微观尺寸足够大； （3）是包含有足够多分子的一个物理实体； （4）形状可以任意划分。

6、连续介质的概念：把流体视为由无数连续分布的流体微团所组成的连续介质，这就是流体的连续介质假设。

8、粘性的概念：流体运动时内部产生切应力的性质叫作流体的粘性。

9、粘性产生的原因 ：分子间的相互引力；分子不规则热运动所产生的动量交换10、牛顿内摩擦定律δμV A F = dydV μτ±= 物理意义：切应力与速度梯度成正比。

12、体胀系数：())1(1lim 0TV V dT dV V T V V T T V ∆∆≈=∆∆=→∆βα当压强不变时，每增加单位温度所产生的流体体积相对变化率。

压缩系数：())1(1lim 0pV V dp dV V p V V k p p T ∆∆-≈-=∆∆-=→∆β 当温度不变时，每增加单位压强所产生的流体体积相对变化率。

体积弹性系数：)(1Vp V dV dp V k K T ∆∆-≈-== 每产生一个单位体积相对变化率所需要的压强变化量。

12、理想流体的概念假定不存在粘性，即其μ=ν=0的流体为理想流体或无粘性流体。

13、不可压缩流体的概念压缩系数和体胀系数都为零的流体叫做不可压缩流体， 或 ρ=C （常量）14、流体的主要力学模型连续介质、无粘性和不可压缩性第2章 流体静力学1、作用在流体上的力质量力（重力、惯性力）、表面力（法向力、切向力）2、静压力特性：方向性、等值性4、等压面及选取流体中压强相等的点组成的面叫等压面。

等压面的选取：（1）同种流体；2）静止；3）连续。

工程流体力学总复习绪论一、流体力学的研究对象二、流体的基本特点三、连续介质模型四、流体力学的研究方法及其应用第一章流体的主要物理性质§1.1密度、重度和比重§1.2作用于流体上的力§1.3 流体的压缩性与膨胀性§1.4 流体粘性§1.5表面张力和毛细现象第二章流体静力学§2.1流体静压强及其特点§2.2流体平衡微分方程式§2.3 绝对静止液流体的压强分布§2.4 相对静止流体§2.5平面上液体的总压力§2.6曲面上的总压力§2..7物体在绝对静止液体中的受力第三章流体运动学§3.1研究流体运动的两种方法§3.1.1拉格朗日法§3.1.2欧拉法§3.1.3拉格朗日方法与欧拉法的转换§3.2流体运动的基本概念§3.2.1定常与非定常§3.2.2迹线和流线§3.2.3流管、有效过流截面和流量§3.2.4不可压缩流体和不可压缩均质流体§3.2.5流体质点的变形§3.2.6有旋流动和无旋流动第四章流体动力学基本方程组§4.1基本概念§4.2 质量守恒方程（连续性方程）§4.3 运动方程§4.4 能量方程§4.5 状态方程第五章理想流体动力学§5.1 理想流体运动的动量方程§5.2 理想流体运动的伯努里方程§5.3 理想流体运动的拉格朗日积分§5.4 理想流体运动的动量守恒方程及其应用§5.5 理想流体运动的动量矩定理及其应用第六章不可压缩粘性流体动力学§6.1运动微分方程§6.2 流动阻力及能量损失§6.3 两种流动状态§6.4不可压缩流体的定常层流运动§6.5 雷诺方程和雷诺应力§6.6 普朗特混合长理论及无界固壁上的紊流运动§6.7 园管内的紊流运动第七章压力管路水力计算§7.1不可压缩粘性流体的伯努里方程§7.2 沿程阻力和局部阻力§7.3 基本管路及其水力损失计算§7.4 孔口和管嘴出流第八章量纲分析和相似原理§8.1 量纲和谐原理§8.2 量纲分析法§8.3 相似原理§8.4模型试验第一章流体的主要物理性质1．如图1所示，一圆锥体绕竖直中心轴作等速转动，锥体与固体的外锥体之间的缝隙δ=1mm ，其间充满μ=0.1Pa ·s 的润滑油。