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流体力学总结笔记

流体力学

一、流体的主要物性与流体静力学

1、静止状态下的流体不能承受剪应力，不能抵抗剪切变形。

2、粘性：内摩擦力的特性就是粘性，也是运动流体抵抗剪切变形的能力，是运动流体产生机械能损失的根源；主要与流体的种类和温度有关，温度上升粘性减小，与压强没关系。

3、牛顿内摩擦定律：

du F A

dy μ= F d u A d y

τμ== 相关因素：粘性系数、面积、速度、距离；与接触面的压力没有关系。

例1：如图6-1所示，平板与固体壁面间间距为1mm,流体的动力黏滞系数为0.1Pa.S, 以50N 的力拖动，速度为1m/s,平板的面积是（）m 2。

解：F F A du dy

μνμ=

==0.5 例2：如图6-2所示，已知活塞直径d=100mm,长l=100mm 气缸直径D=100.4mm,其间充满黏滞系数为0.1Pa·s 的油，活塞以2m/s 的速度运动时，需要的拉力F 为（）N 。解：332

0.1[(10010)0.1]31.40.210

du F A

N dy μπ--==?????=? 4、记忆个参数，常温下空气的密度3

1.205/m kg ρ=。

5、表面力作用在流体隔离体表面上，起大小和作用面积成正比，如正压力、剪切力；质量

力作用在流体隔离体内每个流体微团上，其大小与流体质量成正比，如重力、惯性力，单位质量力的单位与加速度相同，是2

/m s 。

6、流体静压强的特征： A 、垂直指向作用面，即静压强的方向与作用面的内法线方向相同； B 、任一点的静压强与作用面的方位无关，与该点为位置、流体的种类、当地重力加速度等因素有关。

7、流体静力学基本方程 0p p gh ρ=+

2198/98at kN m kPa ==

一个工程大气压相当于735mm 汞柱或者10m 水柱对柱底产生的压强。 8、绝对压强、相对压强、真空压强、真空值公式1：a p p p =-相对绝对公式2：=a p p p -真空绝对

p 真空叫做真空压强，也叫真空值。如果通过公式1计算得到某点的p 相对为负的时候，就说

明存在真空，其真空压强再通过公式2求得。

9、压力表方面的考题主要考察的是流体静力学基本方程，U 型管水银压差计比较典型、

例3：如图6-4所示,用U 形水银压差计测量水管A 、B 两点的压强差,水银面高h p =10cm, A 、

B 两点压强差为（12.348 ）kPa 。

例4：如图6-9所示，A 、B 两管平齐，里面盛满水，下面的U 形管里充有水银，水银柱高

差为Δh=20cm,则A 、B 两管中的压强差值为（ 24.69）kPa 。

U 型管子里面一边是水，一边是水银，压强差为：()12.6p g h g h ρρ?=-?=?水银水 10、在均质连续的静止流体中，各点的测压管水头保持不变：1212p p

z z c g g

ρρ+=+= 11、静止液面的作用力：c F p A =

作用点：c

D c c I y y y A

常用的两个：矩形3

c bh I =，D y 的位置位于距离上边缘23D y h =

圆形4

c d I π=

，D y 的位置位于距离上边缘58

D y d =

二、流体动力学

1、流场中的各空间点上所有运动要素（流速、流量等）不随时间变化，当地加速度为0，叫作恒定流；位于同一流线上的各质点的流速矢量不随流线变化，迁移加速度为0，叫作均匀流。

2、流线上所有质点的流速矢量均与这条空间曲线相切；恒定流时，流线的形状、位置均不随时间变化，且与迹线重合；流线一般为光滑曲线，不能相交和转折。

3、渐变流过流断面具有下面两个重要性质：A 、渐变流过流断面近似为平面；B 、过流断面上流体动压强近似地按静压强分布，即通过同一个断流面p

z c g

ρ+

=。 4、根据质量守恒定律及连续介质假设：恒定总流流量和平均流速的概念：1122Q v A v A == 5、恒定元流的伯努利能量方程：

11221222p u p u z z g g g g

ρρ++=++

物理意义：

z 表示单位重量流体相对于某基准面所具有的位能，

ρ表示单位重量流体的压能，2

2u g

表示单位重量流体的动能。意义：恒定不可压缩理想流体的机械能沿流线不变。

几何意义：z

表示元流过流断面上某点相对于某基准面的位置高度，叫作位置水头，

p g

ρ称为压强水头，2

2u g

称为流速水头。总水头=测压管水头+流速水头=（位置水头+压强水头）+

流速水头。几何意义：恒定不可压缩理想流体的总水头沿流线不变。 6、实际恒定元流流体存在水头损失，方程可写成：

'11221222w p u p u z z h g g g g

ρρ++=+++

实际流体的总水头线总是沿程下降的，而测压管水头线沿程可升、可降，也可以不变，主要

取决于水头损失及动能与势能间相互转化的情况。 7、实际恒定总流的能量方程：

11221222w p v p v z H z h g g g g

ρρ++±=+++

7.1恒定总流的能量方程的应用条件：A 、流动必须是恒定流；B 、流体是不可压缩的；C 、

质量力只有重力；D 、选择的过流断面必须符合渐变流条件（断面之间可不是渐变流）；E 、两过流断面之间没有能量的输入或输出；F 、断面间不能有分流与合流。 7.2能量方程解题步骤：

选择好过流断面：1-1在上游，2-2在下游，该断面已知数要多并包含所求的未知

数（如自由液面、出口断面、测压计所在断面等处），而且应选择渐变流断面； ● 选择水平面作为基准面，应选择在较低处，使Z 为正值，且与某一断面重合； ● 选断面上任一点写B.E ，因渐变流同一断面上任一点的p

z c g

ρ+

=，

而v 是各点流速平均值；

● 可用连续方程v 1A 1=v 2A 2消去一个v ，当已知Q 时可用v=Q/A 求出V ； ● 能量方程等号前后压强p 应该用同一基准，一般用相对压强较为方便； ● 化简后带入数据，解出欲求的未知数； ● 当在两断面1-1与2-2之间有机械能输入时（例如有泵），应在1-1断面加上水头H 。 7.3应用总流能量方程时，选择不同的高度基准面会影响测压管水头的数值，不会影响流速和压强的计算结果。 8

、皮托管测流速：u =

u h 。2005T88以及

2008T88

经过压差计公式推导计算：-1u h h ρρ=

??表

被测

9、恒定总流的动量方程2005T82仅考试过一次：

()2

1F Q v

v ρ=-∑

三、流动阻力和水头损失

1、等径直管上下游两断面间的水头损失，层流时与断面平均流速的一次方成正比，紊流时则于流速的1.75~2次方成正比。

2、临界雷诺数判定层流和紊流

Re vd

一般取临界值2300，国内有的时候用2000，做题的时候注意。

3、圆管均匀流的过流断面上，切应力τ成线性分布，管壁处切应力为最大值0τ，管轴处切应力为0，类似于材料力学弯曲梁的正应力σ的分布情况。00

r r ττ=

4、圆管过流断面层流运动流速分布呈抛物线，类似材料力学弯曲梁的剪应力分布情况。

元流速分布公式：

20014gJ r u r r ρμ??

????=- ???????

其中f h J l =为水力坡度，从公式可以看出，层流速度大小分布呈旋转抛物面。断面平均流速：22

max 00112248gJ gJ v u r r ρρμμ

== 即圆管层流运动断面平均流速为最大流速的一半

5、水头损失计算沿程圆管层流计算公式

0832f l l

h v v gr gd μμρρ=

= 沿程层流紊流的达西公式 222

22083264642Re 22f l l l v l v l v h v v gd gr gd d g d g d g

μμλ

ρρρμ

===== 其中λ称为沿程阻力系数，层流中64Re λ=仅与流态有关，紊流中(Re,)f d

λ?

=除了和雷诺数有关外，还与管壁的粗糙度d

有关。局部水头损失：

2f v h g

ξ= 疑问V 取得是哪个位置的值？V 取得是小管子里面的值。

突然放大：2

(1)A A ξ=-

小大

突然缩小：0.5(1)A A ξ=-

小

大

6、紊流流速分布呈对数分布。

7、尼古拉斯实验曲线图，一堆公式不记忆了，只记住概念就可以了。

层流区：RE<2300，64

λ=

，沿程水头损失与断面平均流速的一次方成正比；过渡区：2300

无关；

光滑区：4000

(Re)f λ=，沿程水头损失是速度的1.75次方。

过渡区：10000

)f d

λ?= 粗糙区：曲线呈水平分布，和RE 无关而仅与粗糙度

?相关()f d λ?

=，沿程水头损

失是速度的平方。

7、边界层分离的必要条件是：有逆向压差梯度和物面粘性阻滞作用；边界层分离会产生漩涡、压强阻力、增加增加能量损失。 8、减少阻力的措施：

8.1改进流体外部边界：A 、减小管壁、渠壁粗糙度；B 、用柔性边界代替刚性边界；C 、用半顺的进口；D 、用渐扩（缩）代替突扩（缩）E 、加大弯头的曲率半径，R 在1~4d 之间；F 、三通管的支管和主管连接处折角减小变缓；G 、大断面弯管中可设置一组导流板。 8.2在流体内部增加极少量的添加剂。四、流动阻力和水头损失

、孔和管子口速度v =

，Q μ=其中孔?=0.97~0.98，μ=0.60~0.62，管子?=μ=0.82。可以看出同H 的孔的速度大，流量小。

2、保证管嘴正常工作的两个条件：0(3~4)d H 9l m =≤以及

3、有压管道重要公式：

2225

8H lQ SlQ g d

π=

Q =

4、并联管道总能量损失等于每个支管的能量损失，总流量等于每个支管流量之和，总的阻抗平方根倒数等于各支管阻抗平方根倒数之和。

1212.........f f fn fab n h h h h Q Q Q Q =====+++=+

利用这两个特点经常考察变缓Q 、d 、L 、S 求比值关系。

例如：

12Q Q =五、明渠恒定流

掌握概念，放弃计算。

1、明渠恒定均匀流的水力特征

均匀流动是指运动要素沿程不变的流动，而明渠均匀流特指明渠中的水深，断面平均流速，流速分布等均保持沿程不变的流动，其流线为一组与渠底平行无弯曲的直线。明渠均匀流动中水面线与渠底线平行，又由于流速水头沿程不变，总水头线与水面线平行，也就是说总水头线坡度、测压管水头线坡度、渠底坡度彼此相等。 2、明渠恒定均匀流的形成条件

明渠中水流必须是恒定流动；流量保持不变，沿程没用水流分出或汇入；明渠必须是长而直的顺坡凌柱型渠道，即要求i>0沿程不变；渠道粗糙情况沿程不变，没建筑物的局部干扰。 3、水力最优断面是指条件确定的情况下，渠道通过流量最大的断面。在A 、i 、n 一定得情况下，最优断面发生在水力半径最大，湿周最小的情况下；经过计算梯形断面水力最优断面

的水力半径等于水深的一半，且与边坡系数无关。矩形断面的底宽是水深的两倍。半圆渠在面积一定是最优。

4、谢才公式蛮重要：

Q AR i

5、缓流和急流以及判断标准：缓流--水流徐缓，渠底障碍物前水面隆高，干扰影响能逆流上传至较远地方；急流—水流急湍，水面仅在障碍物附近隆起，障碍物的干扰对上游来流无影响。判别方式：

5.1临界水深法h>h临为缓流，h=h临为临界流，h

5.2佛劳德数法FR<1为缓流，FR=1为临界流，FR>1为急流。

5.3 速度判别法水流速度小于静水中的微波波速，表明干扰微波既能向下游传播也能向上游传播，叫做缓流；反之当水流速度大于微波波速的时候，微波只能向下游传播，不能向上游传播，这种明渠水流流态为急流。相等的时候为临界流，临界流很不稳定，设计的时候应该尽量避免。

6、长直棱柱渠道衔接，由平坡流向陡坡时会由缓流变为急流而发生跌水，由陡坡流向平坡时会由急流变为缓流而发生水跃。

高等流体力学笔记第6讲

第六讲例二、点源、线源、面源及体积源引起的流动问题求解举例，这一类问题的基本方程可表示为：?????=??=??0 e e V q V 或q e =??2 属于已知散度、旋度为零流场求解问题。 1、点源问题（无旋有势流动）：（求解实际问题的具体方法：奇点法）点源的定义：若)(lim t Q qd ='???' →'τ ττ此时称其为强度为Q 的点源式中q 为点源的体密度，Q 可以是常数，也可以是Q(t)，为体积流量。对于点源问题，因为气仅在源点有源因此散度不为零，而在其它点上无源散度为零，故该问题的基本方程为：???? ?=??=??0 e e V V 或02=?e ? 为了便于求解e ?，根据点源所产生的流场为球对称的性质选用球坐标系来求解e ?。在球坐标系中02=?e ?的表达式为： 0sin 1)(sin sin 1)(2 222=??+????+????ε?θθ?θθθ?e e e R R R 设点源处于原点，由于其形成的速度场是球对称，故)(R e e ??=与εθ,无关，且所有的 0=??=??εθ，()()dR d R =??。所以上面球坐标下的02=? e ?的表达式可简化为： 0)(2=??R R dR d e ? 积分上式可得：c R R e =???2，再次积分可得：21c R c e +=?式中c c -=1，2c 均为积分常数，将由边界条件确定。由于由点源引起得速度e V 是径向的，故0==εV V e ，R R V V R e =,根据其和流速的关系：R R dR d R R R R R V V e e R e ??=??==。由点源的条件可得包围点源任何一个半径为R 的球体均有： ????????' →''==?=??τ τ ττqd Q dA V n d V e lim 高斯定理

流体力学知识点大全-吐血整理讲解学习

流体力学知识点大全- 吐血整理

1．从力学角度看，流体区别于固体的特点是：易变形性，可压缩性，粘滞性和表面张力。 2．牛顿流体: 在受力后极易变形，且切应力与变形速率成正比的流体。即τ=μ*du/dy 。当n<1时，属假塑性体。当n=1时，流动属于牛顿型。当n>1时，属胀塑性体。 3．流场: 流体运动所占据的空间。流动分类时间变化特性：稳态与非稳态空间变化特性：一维，二维和三维流体内部流动结构：层流和湍流流体的性质：黏性流体流动和理想流体流动；可压缩和不可压缩流体运动特征：有旋和无旋；引发流动的力学因素：压差流动，重力流动，剪切流动 4. 描述流动的两种方法：拉格朗日法和欧拉法拉格朗日法着眼追踪流体质点的流动，欧拉法着眼在确定的空间点上考察流体的流动 5. 迹线：流体质点的运动轨迹曲线流线：任意时刻流场中存在的一条曲线，该曲线上各流体质点的速度方向与该曲线的速度方向一致性质 a.除速度为零或无穷大的点以外，经过空间一点只有一条流线 b.流场中每一点都有流线通过，所有流线形成流线谱 c ．流线的形状和位置随时间而变化，稳态流动时不变迹线和流线的区别：流线是同一时刻不同质点构成的一条流体线；迹线是同一质点在不同时刻经过的空间点构成的轨迹线。稳态流动下，流线与迹线是重合的。 6. 流管：流场中作一条不与流线重合的任意封闭曲线，通过此曲线的所有流线构成的管状曲面。性质：①流管表面流体不能穿过。②流管形状和位置是否变化与流动状态有关。 7．涡量是一个描写旋涡运动常用的物理量。流体速度的旋度▽xV 为流场的涡量。有旋流动：流体微团与固定于其上的坐标系有相对旋转运动。无旋运动：流场中速度旋度或涡量处处为零。涡线是这样一条曲线，曲线上任意一点的切线方向与在该点的流体的涡量方向一致。 8. 静止流体：对选定的坐标系无相对运动的流体。不可压缩静止流体质量力满足 ▽x f=0 9. 匀速旋转容器中的压强分布p=ρ(gz -22r2 ω)+c 10. 系统：就是确定不变的物质集合。特点质量不变而边界形状不断变化控制体：是根据需要所选择的具有确定位置和体积形状的流场空间。其表面称为控制面。特点边界形状不变而内部质量可变运输公式：系统的物理量随时间的变化率转换成与控制体相关的表达式。

工程流体力学及水力学实验报告及分析讨论

工程流体力学及水力学实验报告及分析讨论实验一流体静力学实验验原理重力作用下不可压缩流体静力学基本方程 (1.1) 中： z被测点在基准面的相对位置高度； p被测点的静水压强，用相对压强表示，以下同； p0水箱中液面的表面压强； γ液体容重； h被测点的液体深度。对装有水油（图1.2及图1.3）U型测管，应用等压面可得油的比重S0有下列关系： (1.2) 此可用仪器（不用另外尺）直接测得S0。验分析与讨论同一静止液体内的测管水头线是根什么线？测压管水头指，即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。测头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知，同一静止液面的测压管水头线是一根。当P B<0时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。，相应容器的真空区域包括以下三部分：

)过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域，均为真。 )同理，过箱顶小水杯的液面作一水平面，测压管4中，该平面以上的水体亦为真空区)在测压管5中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。这段高度与测压管2液面低液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定γ0。最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油至油面的垂直高度h和h0，由式，从而求得γ0。如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响？设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛由下式计算中，为表面张力系数；为液体的容量；d为测压管的内径；h为毛细升高。常温(t=20℃，=7.28dyn/mm，=0.98dyn/mm。水与玻璃的浸润角很小，可认为cosθ=1.0。于是有单位为mm) 一般来说，当玻璃测压管的内径大于10mm时，毛细影响可略而不计。另外，当水质，减小，毛细高度亦较净水小；当采用有机玻璃作测压管时，浸润角较大，其h较普管小。如果用同一根测压管测量液体相对压差值，则毛细现象无任何影响。因为测量高、时均有毛细现象，但在计算压差时，互相抵消了。过C点作一水平面，相对管1、2、5及水箱中液体而言，这个水平面是不是等压面？

高等流体力学笔记第2讲

第二章流体运动学 §2.1描述流体运动的两种方法一、拉格朗日法（Lagrange methord ）从流体质点为研究对象研究流体运动的一种方法。也叫质点系法。在拉格朗日法中，流体质点的运动轨迹的方程可表示为： ?? ???===),,,(),,,(),,,(t c b a z z t c b a y y t c b a x x （2—1）式中x,y,z 为流体质点的轨迹座标值。a,b,c 称为拉格朗日变量，是流体质点的标识符，不同的流体质点a,b,c 的值不同t 为时间变量。式（2—1），当a,b,c 为一组常数时t 为变数时，表示某个确定的流体质点随时间t 运动的运动轨迹座标值轨迹线。当t 为固定值，a,b,c 为一组变数时，表示该组质点在某一固定时刻所处的位置（即空间位置的座标值）。流体质点的轨迹也可用向径表示： ),,,(t c b a r k z j y i x r =++= 对于某个确定的流体质点，其速度向量V 可用向径随时间的变化率表示： dt dF V = 对于不同质点的流体质点，a,b,c 为变数所以速度向量应表示为r 对时间的偏导数形式： ),,,(t c b a V t r V =??= 在直角正交坐标系中速度向量的表达为： k w j v i u V ++= 其中 t x u ??=，t y v ??=，t z w ??= 质点的加速度： ),,,(22t c b a a t F t V a =??=??= k a j a i a a z y x ++= 22t x t u a x ??=??=,22t y t v a y ??=??=,2 2t z t w a z ??=??= 同样，其它流体质点的物理量也均可表示成为拉格朗日变数的函数：

流体力学总结

流体力学总结第一章流体及其物理性质 1. 流体：流体是一种受任何微小剪切力作用都能连续变形的物质，只要这种力继续作用，流体就将继续变形，直到外力停止作用为止。流体一般不能承受拉力，在静止状态下也不能承受切向力，在任何微小切向力的作用下，流体就会变形，产生流动 2. 流体特性：易流动(易变形)性、可压缩性、粘性 3. 流体质点：宏观无穷小、微观无穷大的微量流体。 4. 流体连续性假设：流体可视为由无数连续分布的流体质点组成的连续介质。稀薄空气和激波情况下不适合。 5. 密度0lim V m m V V δδρδ→== 重度0lim V G G g V V δδγρδ→=== 比体积1v ρ= 6. 相对密度：是指某流体的密度与标准大气压下4?C 时纯水的密度（1000）之比 w w S ρρρ=为4?C 时纯水的密度 13.6Hg S = 7. 混合气体密度1n i i i ρρα==∑ 8. 体积压缩系数：温度不变，单位压强增量引起的流体体积变化率。体积压缩系数的倒数为体积模量1 P P K β= 9. 温度膨胀系数：压强不变，单位温升引起的流体体积变化率。 10. 不可压缩流体：流体受压体积不减少，受热体积不膨胀，密度保持为常数，液体视为不可压缩流体。气体流速不高，压强变化小视为不可压缩流体 11. 牛顿内摩擦定律： du dy τμ= 黏度du dy τμ= 流体静止粘性无法表示出来，压强对黏度影响较小，温度升高，液体黏度降低，气体黏度增加 μυρ = 。满足牛顿内摩擦定律的流体为牛顿流体。 12. 理想流体：黏度为0，即0μ=。完全气体：热力学中的理想气体

湖南大学《流体力学》考研重点笔记

考试复习重点资料（最新版）资料见第二页封面第1页

1 第一章绪论 1.1基本概念一流体力学的概述流体力学：主要研究流体与流体、流体与固体之间的相互作用力，即研究流体的机械运动规律。液压流体力学多相流体力学渗流力学流体力学黏性流体力学非牛顿流体力学计算流体力学空气动力学二流体力学的发展阶段 1流体静力学以前时期公元前10世纪到1世纪中国木橹和尾舵约公元前700年管仲科学地总结了中国的治河与修渠经验约两世纪后阿基米德提出了浮力的定量理论流体的基础：阿基米德的浮力理论和帕斯卡静压理论 2理想流体力学时期 1500年意大利达·芬奇一维不可压缩流体的质量守恒方程1738年伯努利定常不可压流伯努利定理1748年俄国科学家罗蒙诺索夫质量守恒定律 1752年达伯朗流体连续方程 1775年欧拉提出了流体运动的描述方法和无黏性流体运动的方程组，并开始研究理想无旋流体的平面和空间流动，为理论流体力学奠定了基础。 1781年拉格朗日引进流函数概念，并提出了理想无旋流体运动时所应满足的动力学条件（拉格朗日定理）及解决这类流的复位势法，进一步完善了理想流体力学的基本理论。 3流体动力学时期研究特征：18世纪末和19世纪中叶，理论与实验相结合。纳维与斯托克斯1823年和1845年 N-S 方程黏性流体运动。哈根和泊肃叶1839年和1840年细小圆管中层流流动的实验结果雷诺、弗洛德、瑞利相似理论实验流体力学的基础。 ?? ???

亥姆霍兹和汤姆逊漩涡理论普朗特边界层流理论，冯·卡门湍流理论中国周培原钱学森郭永怀 4计算流体力学理论流体力学、计算流体力学和实验流体力学构成了流体力学的完整体系三流体力学的基本概念 1流体定义：在静力平衡时，不能承受剪切力的物质特点：①有一定体积和自由面 ②分子间距较大流体与固体的区别 ①固体的变形与受力的大小成正比； ②任何一个微小的剪切力都能使流体发生连续的变形 2流体质点和连续介质流体质点：流体质点宏观尺寸充分小（数学描述）lim0 ?V，微 → 观尺寸足够大说明：①流体质点的体积远远大于流体分子之间的间距，可容纳足够多的流体分子，是流体分子集团，个别分子运动参数的变化不影响这群分子运动参数的平均统计值 ②流体质点是流体的最小构成单元 ③流体质点之间无任何间隙 ④流体质点没有固定形状，但有能量连续介质：流体占据空间所有点或由连续发布质点的组合说明：①流体是由无穷多个、无穷小的、紧密毗邻、连绵不断的流体质点组成的绝无间隙的连续介质 ②连续介质的概念来自数学，实验证明基是正确的连续介质假设的优点： ①避免了流体分子运动的复杂性，只需研究流体的宏观运动 ②可以利用数学工具来研究流体的平衡与运动规律流体微团：流体中任意小的微元 3理想流体定义：无内聚力的流体质点构成的连续介质 4系统与控制体系统：流体力学中所称的系统是指含有确定不变物质的任何集合 2

流体力学概念总结

第一章绪论 1.工程流体力学的研究对象：工程流体力学以流体（包括液体和气体）为研究对象，研究流体宏观的平衡和运动的规律，流体与固体壁面之间的相互作用规律，以及这些规律在工程实际中的应用。第二章流体的主要物理性质 1.★流体的概念：凡是没有固定的形状，易于流动的物质就叫流体。 2.★流体质点：包含有大量流体分子，并能保持其宏观力学性能的微小单元体。 3.★连续介质的概念：在流体力学中，把流体质点作为最小的研究对象，从而把流体看成是： 1)由无数连续分布、彼此无间隙地； 2)占有整个流体空间的流体质点所组成的介质。 4.密度：单位体积的流体所具有的质量称为密度，以ρ表示。 5.重度：单位体积的流体所受的重力称为重度，以γ表示。 6.比体积：密度的倒数称为比体积，以υ表示。它表示单位质量流体所占有的体积。 7.流体的相对密度：是指流体的重度与标准大气压下4℃纯水的重度的比值，用d表示。 8.★流体的热膨胀性：在一定压强下，流体体积随温度升高而增大的性质称为流体的热膨胀性。 9.★流体的压缩性：在一定温度下，流体体积随压强升高而减少的性质称为流体的压缩性。 10.可压缩流体：ρ随T 和p变化量很大，不可视为常量。 11.不可压缩流体：ρ随T 和p变化量很小，可视为常量。 12.★流体的粘性：流体流动时，在流体内部产生阻碍运动的摩擦力的性质叫流体的粘性。 13.牛顿内摩擦定律：牛顿经实验研究发现，流体运动产生的内摩擦力与沿接触面法线方向的速度变化（即速度梯度）成正比，与接触面的面积成正比，与流体的物理性质有关，而与接触面上的压强无关。这个关系式称为牛顿内摩擦定律。 14.非牛顿流体：通常把满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体，此时不随dυ/d n而变化，否则称为非牛顿流体。 15.动力粘度μ：动力粘度表示单位速度梯度下流体内摩擦应力的大小，它直接反映了流体粘性的大小。 16.运动粘度ν：在流体力学中，动力粘度与流体密度的比值称为运动粘度，以ν表示。 17.实际流体：具有粘性的流体叫实际流体（也叫粘性流体）， 18.理想流体：就是假想的没有粘性（μ= 0）的流体第三章流体静力学 1.★流体的平衡：（或者说静止）是指流体宏观质点之间没有相对运动，达到了相对的平衡。 2.★绝对静止：流体对地球无相对运动，也称为重力场中的流体平衡。 3.★相对平衡：流体整体对地球有相对运动，但流体对运动容器无相对运动，流体质点之间也无相对运动，这种静止或叫流体的相对静止★：体积力：作用于流体的每一个流体质点上，其大小与流体所具有的质量成正比的力。在均质流体中，质量力与受作用流体的体积成正比，因此又叫。 4.★表面力：表面力是作用于被研究流体的外表面上，其大小与表面积成正比的力。 5.★压强：在静止或相对静止的流体中，单位面积上的内法向表面力称为压强。 6.等压面：在静止流体中，由压强相等的点所组成的面。 7.★位置水头（位置高度）：流体质点距某一水平基准面的高度。 8.压强水头（压强高度）：由流体静力学基本方程中的p/（ρg）得到的液柱高度。 9.★静力水头：位置水头z和压强水头p/（ρg）之和。 10.压强势能：流体静力学基本方程中的p/ρ项为单位质量流体的压强势能。

大学工程流体力学实验-参考答案

流体力学实验思考题参考答案流体力学实验室二○○六年静水压强实验1．同一静止液体内的测压管水头线是根什么线？测压管水头指z p ，即静水力学实验仪显示的测压管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知，同一静止液面内的测压管水头线是一根水平线。 2．当p B 0 时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。 p B 0 ，相应容器的真空区域包括以下三个部分：（1）过测压管2 液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占区域，均为真空区域。（2）同理，过箱顶小不杯的液面作一水平面，测压管 4 中，该平面以上的水体亦为真空区域。（3）在测压管5 中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区域。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等，亦与测压管4 液面高于小水杯液面高度相等。3．若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定0 。最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5 油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h和h0 ，由式w h w 0h0 ，从而求得0 。4．如测压管太细，对于测压管液面的读数将有何影响？设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛细高度由下式计算式中，为表面张力系数；为液体容量；d 为测压管的内径；h 为毛细升高。常温的水， 0.073N m ，0.0098N m3。水与玻璃的浸润角很小，可以认为cos 1.0。于是有 h 29.7 d （h 、d 均以mm 计）一般来说，当玻璃测压管的内径大于10 mm时，毛细影响可略而不计。另外，当水质不洁时，减小，毛细高度亦较净水小；当采用有机下班玻璃作测压管时，浸润角较大，其h 较普通玻璃管小。如果用同一根测压管测量液体相对压差值，则毛细现象无任何影响。因为测量高、低压强时均有毛细现象，但在计算压差时，互相抵消了。 5．过C 点作一水平面，相对管1、2、5 及水箱中液体而言，这个水平面是不是等压面？哪一部分液体是同一等压面？不全是等压面，它仅相对管1、2 及水箱中的液体而言，这个水平面才是等压面。因为只有全部具有下列5 个条件的平面才是等压面：（1）重力液体；（2）静止；（3）连通；（4）连通介质为同一均质液体；（5）同一水平面。而管5 与水箱之间不符合条件（4），相对管5 和水箱中的液体而言，该水平面不是水平面。

工程流体力学知识整理

流体：一种受任何微小剪切力作用，都能产生连续变形的物质。流动性：当某些分子的能量大到一定程度时，将做相对的移动改变它的平衡位置。流体介质：取宏观上足够小、微观上足够大的流体微团，从而将流体看成是由空间上连续分布的流体质点所组成的连续介质压缩性：流体的体积随压力变化的特性称为流体的压缩性。膨胀性：流体的体积随温度变化的特性称为流体的膨胀性。粘性：流体内部存在内摩擦力的特性，或者说是流体抵抗变形的特性。牛顿流体：将遵守牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体，反之称为非牛顿流体。理想流体：忽略流体的粘性，将流体当成是完全没有粘性的理想流体。表面张力：液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。表面力：大小与表面面积有关而且分布作用在流体微团表面上的力称为表面力。质量力：所有流体质点受某种力场作用而产生，它的大小与流体的质量成正比。压强：把流体的内法线应力称作流体压强。流体静压强：当流体处于静止或相对静止时，流体的压强称为流体静压强。流体静压强的特性：一、作用方向总是沿其作用面的内法线方向。二、任意一点上的压强与作用方位无关，其值均相等（流体静压强是一个标量）。绝对压强：以完全真空为基准计量的压强。相对压强：以当地大气压为基准计量的压强。真空度：当地大气压-绝对压强液体的相对平衡：指流体质点之间虽然没有相对运动，但盛装液体的容器却对地面上的固定坐标系有相对运动时的平衡。压力体：曲面上方的液柱体积。等压面：在平衡流体中，压力相等的各点所组成的面称为等压面。特性一、在平衡的流体中，过任意一点的等压面，必与该点所受的质量力互相垂直。特性二、当两种互不相混的液体处于平衡时，它们的分界面必为等压面。流场：充满运动流体的空间称为流场。定常流动：流场中各空间点上的物理量不随时间变化。缓变流：当流动边界是直的，且大小形状不变时，流线是平行（或近似平行）的直线的流动状态为缓变流。急变流：当流边界变化比较剧烈，流线不再是平行的直线，呈现出比较紊乱的流动状态

工程流体力学笔记

第一章流体及其主要物理性质研究内容：1、流体在外力作用下，静止与运动的规律 2、流体与边界的相互作用工程中的三大问题：A、流体荷载（设计管道壁厚） B、流体的输送能力（确定流量） C、流动的形态（确定能量损耗） §1.1 流体的概念一、流体的定义自然界物质存在的主要形态：固态、液态和气态流体包括液体和气体具有流动性的物体（即能够流动的物体）流动性：在微小剪切力作用下会发生连续变形的特性。流体与固体的区别固体：可以抵抗压力、拉力、剪切力，固体的变形与受力的大小成正比；流体：无固定形状，能抵抗压力，不能抵抗拉力，静止流体不能抵抗剪切力；任何一个微小的剪切力都能使流体发生连续的变形。液体与气体的区别液体的流动性小于气体，很难压缩；液体具有一定的体积，并取容器的形状；气体充满任何容器，而无一定体积；气体可以压缩。二、流体连续介质模型 ●实际流体：由大量不断地作无规则运动的分子组成 ●流体的物理量：空间上分布不连续：分子间存在着间隙时间分布不连续：分子不间断热运动因此，以分子为对象研究流体运动规律极其复杂。 ●在实际工程中，所研究的流体的空间尺度远比分子尺寸大得多，而且要解决的问题也不是流体微观运动特性，而是流体宏观运动特性，即大量分子运动的统计平均特性。 ●欧拉提出了连续介质假说：流体所占有的空间连续而无空隙地充满着流体质点 ●采用流体连续介质假设的优点 1.避免了流体分子运动的复杂性，只需研究流体的宏观运动。 2. 可以利用数学工具来研究流体的平衡与运动规律。

U §1.2 流体的主要物理性质一、流体的密度惯性是物体保持其原有运动状态的一种性质表示惯性大小的物理量是质量，质量的单位为kg 单位体积的质量是密度，密度的单位为g/cm3或kg/m3 ● 均匀流体：单位：kg/m3 ρ f ——流体的密度相对密度：流体的密度与4oC 时水的密度的比值。 ρ w ——40C 时水的密度比容：单位质量的流体所占有的体积，流体密度的倒数。单位： m3/kg ● 混合气体的密度: 式中：ρ 1 ， ρ 2 ，… ρn ——各组分气体的密度 a 1 ， a 2 ，… a n ——各组分气体所占的体积百分数二、重度三、流体的压缩性 1、压缩系数：单位压力增加所引起的体积相对变化量 2.体积模量：四、流体的膨胀性流体体积随着温度的增大而增大的性质。体胀系数：单位温度增加所引起的体积相对变化量五、流体的粘性 1、粘性的定义：流体内部各流体微团之间发生相对运动时,流体内部会产生摩擦力阻力(即粘性力)的性质。 2、牛顿内摩擦定律（1）牛顿平板实验：当h 和U 不是很大时，两平板间沿y 方向的流速呈线性分布。 1 运动较慢的流体层在较快的流体层带动下才运动； 2 快层受到慢层的阻碍，不能运动得更快； 3 相邻流体层发生相对运动，产生切力和阻力，构成了内摩擦力。 dV dM =ρV M =ρw f d ρρ=ρ 1 =v ∑ ==+++=n i i i n n a a a a 12211.......ρρρρρg V mg V ργ==G ＝) /(/2N m dp V dV p -=β) /(1E 2m N dV Vdp p -==β) /1(/K dt V dV t =βy h U y h U u d du ==或

(完整版)流体力学知识点总结汇总

流体力学知识点总结第一章绪论 1 液体和气体统称为流体，流体的基本特性是具有流动性，只要剪应力存在流动就持续进行，流体在静止时不能承受剪应力。 2 流体连续介质假设：把流体当做是由密集质点构成的，内部无空隙的连续体来研究。 3 流体力学的研究方法：理论、数值、实验。 4 作用于流体上面的力（1）表面力：通过直接接触，作用于所取流体表面的力。作用于A 上的平均压应力作用于A 上的平均剪应力应力法向应力切向应力（2）质量力：作用在所取流体体积内每个质点上的力，力的大小与流体的质量成比例。（常见的质量力：重力、惯性力、非惯性力、离心力）单位为 5 流体的主要物理性质（1）惯性：物体保持原有运动状态的性质。质量越大，惯性越大，运动状态越难改变。常见的密度（在一个标准大气压下）： 4℃时的水 20℃时的空气（2）粘性 ΔF ΔP ΔT A ΔA V τ 法向应力周围流体作用的表面力切向应力 A P p ??=A T ??=τA F A ??=→?lim 0δA P p A A ??=→?lim 0为A 点压应力，即A 点的压强 A T A ??=→?lim 0τ 为A 点的剪应力应力的单位是帕斯卡（pa ），1pa=1N/㎡，表面力具有传递性。 B F f m =u u v v 2m s 3 /1000m kg =ρ3 /2.1m kg =ρ

牛顿内摩擦定律：流体运动时，相邻流层间所产生的切应力与剪切变形的速率成正比。即以应力表示 τ—粘性切应力，是单位面积上的内摩擦力。由图可知 —— 速度梯度，剪切应变率（剪切变形速度）粘度 μ是比例系数，称为动力黏度，单位“pa ·s ”。动力黏度是流体黏性大小的度量，μ值越大，流体越粘，流动性越差。运动粘度单位：m2/s 同加速度的单位说明： 1）气体的粘度不受压强影响，液体的粘度受压强影响也很小。 2）液体 T ↑ μ↓ 气体 T ↑ μ↑ 无黏性流体无粘性流体，是指无粘性即μ=0的液体。无粘性液体实际上是不存在的，它只是一种对物性简化的力学模型。（3）压缩性和膨胀性压缩性：流体受压，体积缩小，密度增大，除去外力后能恢复原状的性质。 T 一定，dp 增大，dv 减小膨胀性：流体受热，体积膨胀，密度减小，温度下降后能恢复原状的性质。 P 一定，dT 增大，dV 增大 A 液体的压缩性和膨胀性液体的压缩性用压缩系数表示压缩系数：在一定的温度下，压强增加单位P ，液体体积的相对减小值。由于液体受压体积减小，dP 与dV 异号，加负号，以使к为正值；其值愈大，愈容易压缩。к的单位是“1/Pa ”。（平方米每牛）体积弹性模量K 是压缩系数的倒数，用K 表示，单位是“Pa ” 液体的热膨胀系数：它表示在一定的压强下，温度增加1度，体积的相对增加率。 du T A dy μ =? dt dr dy du ? =?=μ μτdu u dy h =ρ μν= dP dV V dP V dV ? -=-=1/κρ ρ κ d dP dV dP V K =-==1

流体力学期末试题(答案)

中北大学《流体力学》期末题

目录第四模块期末试题 (3) 中北大学2013—2014学年第1学期期末考试 (3) 流体力学考试试题（A） (3) 流体力学考试试题（A）参考答案 (6) 中北大学2012—2013学年第1学期期末考试 (8) 流体力学考试试题（A） (8) 流体力学考试试题（A）参考答案 (11)

第四模块期末试题中北大学2013—2014学年第1学期期末考试流体力学考试试题（A ）所有答案必须做在答案题纸上，做在试题纸上无效！一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．交通土建工程施工中的新拌建筑砂浆属于（） A 、牛顿流体 B 、非牛顿流体 C 、理想流体 D 、无黏流体 2．牛顿内摩擦定律y u d d μ τ =中的 y u d d 为运动流体的（） A 、拉伸变形 B 、压缩变形 C 、剪切变形 D 、剪切变形速率 3．平衡流体的等压面方程为（） A 、0=--z y x f f f B 、0=++z y x f f f C 、 0d d d =--z f y f x f z y x D 、0d d d =++z f y f x f z y x 4．金属测压计的读数为（） A 、绝对压强 p ' B 、相对压强p C 、真空压强v p D 、当地大气压a p 5．水力最优梯形断面渠道的水力半径=R （） A 、4/h B 、3/h C 、2/h D 、h 6．圆柱形外管嘴的正常工作条件是（） A 、m 9,)4~3(0>=H d l B 、m 9,)4~3(0<=H d l C 、m 9,)4~3(0>>H d l D 、m 9,)4~3(0<

工程流体力学及水力学实验报告(实验总结)

工程流体力学及水力学实验报告实验分析与讨论 1.同一静止液体内的测管水头线是根什么线？测压管水头指，即静水力学实验仪显示的测管液面至基准面的垂直高度。测压管水头线指测压管液面的连线。实验直接观察可知，同一静止液面的测压管水头线是一根水平线。 2.当P B <0时，试根据记录数据，确定水箱内的真空区域。，相应容器的真空区域包括以下三部分： (1)过测压管2液面作一水平面，由等压面原理知，相对测压管2及水箱内的水体而言，该水平面为等压面，均为大气压强，故该平面以上由密封的水、气所占的空间区域，均为真空区域。 (2)同理，过箱顶小水杯的液面作一水平面，测压管4中，该平面以上的水体亦为真空区域。 (3)在测压管5中，自水面向下深度某一段水柱亦为真空区。这段高度与测压管2液面低于水箱液面的高度相等，亦与测压管4液面高于小水杯液面高度相等。 3.若再备一根直尺，试采用另外最简便的方法测定γ 。最简单的方法，是用直尺分别测量水箱内通大气情况下，管5油水界面至水面和油水界面至油面的垂直高度h和h 0，由式，从而求得γ 。 4.如测压管太细，对测压管液面的读数将有何影响？设被测液体为水，测压管太细，测压管液面因毛细现象而升高，造成测量误差，毛细高度由下式计算式中，为表面张力系数；为液体的容量；d为测压管的内径；h为毛细升高。常温(t=20℃)的水，=7.28dyn/mm， =0.98dyn/mm。水与玻璃的浸润角很小，可认为cosθ=1.0。于是有(h、d单位为mm) 一般来说，当玻璃测压管的内径大于10mm时，毛细影响可略而不计。另外，当水质不洁时，减小，毛细高度亦较净水小；当采用有机玻璃作测压管时，浸润角较大，其h较普通玻璃管小。如果用同一根测压管测量液体相对压差值，则毛细现象无任何影响。因为测量高、低压强时均有毛细现象，但在计算压差时，互相抵消了。 5.过C点作一水平面，相对管1、2、5及水箱中液体而言，这个水平面是不是等压面？哪一部分液体是同一等压面？不全是等压面，它仅相对管1、2及水箱中的液体而言，这个水平面才是等压面。因为只有全部具备下列5个条件的平面才是等压面：（1）重力液体；（2）静止；（3）连通；（4）连通介质为同一均质液体；（5）同一水平面。而管5与水箱之间不符合条件（4），因此，相对管5和水箱中的液体而言，该水平面不是等压面。 6.用图1.1装置能演示变液位下的恒定流实验吗？关闭各通气阀门，开启底阀，放水片刻，可看到有空气由c进入水箱。这时阀门的出流就是变液位下的恒定流。因为由观察可知，测压管1的液面始终与c点同高，表明作用于底阀上的总水头不变，故为恒

流体力学重点概念总结(可直接打印版)

第一章绪论表面力：又称面积力，是毗邻流体或其它物体，作用在隔离体表面上的直接施加的接触力。它的大小与作用面积成比例。剪力、拉力、压力质量力：是指作用于隔离体内每一流体质点上的力，它的大小与质量成正比。重力、惯性力流体的平衡或机械运动取决于： 1.流体本身的物理性质（内因） 2.作用在流体上的力（外因）牛顿通过著名的平板实验，说明了流体的粘滞性，提出了牛顿内摩擦定律。 τ=μ(du/dy) τ只与流体的性质有关，与接触面上的压力无关。动力粘度：反映流体粘滞性大小的系数，单位： N?s/m2 运动粘度： ν=μ/ρ 第二章流体静力学流体静压强具有特性

1.流体静压强既然是一个压应力，它的方向必然总是沿着作用面的内法线方向，即垂直于作用面，并指向作用面。 2.静止流体中任一点上流体静压强的大小与其作用面的方位无关，即同一点上各方向的静压强大小均相等。静力学基本方程: P=Po+pgh 等压面：压强相等的空间点构成的面绝对压强：以无气体分子存在的完全真空为基准起算的压强Pabs 相对压强：以当地大气压为基准起算的压强P P=Pabs—Pa（当地大气压）真空度：绝对压强不足当地大气压的差值，即相对压强的负值Pv Pv=Pa-Pabs= -P 测压管水头：是单位重量液体具有的总势能基本问题： 1、求流体内某点的压强值： p = p0 +γh；

2、求压强差： p–p0 =γh； 3、求液位高： h =（p - p0）/γ 平面上的净水总压力：潜没于液体中的任意形状平面的总静水压力P，大小等于受压面面积A与其形心点的静压强pc之积。注意：只要平面面积与形心xx不变: 1．面积上的总压力就与平面倾角无关； 2．压心的位置与受压面倾角无直接关系，是通过yc表现的； 3．压心总是在形心之下，在受压面位置为水平放置时，压心与形心重合。作用在曲面壁上的总压力—水平分力作用于曲面上的静水总压力P的水平分力Px等于作用于该曲面的在铅直投影面上的的投影（矩形平面）上的静水总压力，方向水平指向受力面，作用线通过面积Az的压强分布图体积的形心。作用在曲面壁上的总压力—垂直分力作用于曲面上的静水总压力P的铅垂分力Pz等于该曲面上的压力体所包含的液体重，其作用线通过压力体的重心，方向铅垂指向受力面。 xx原理：静止不可压缩流体内任意一点的压强变化等值传递到流体内的其他各点；重力场中静止流体等压面的特点

流体力学-伯努利方程实验报告

中国石油大学（华东）工程流体力学实验报告实验日期：2014.12.11成绩：班级：石工12-09学号：12021409姓名：陈相君教师：李成华同组者：魏晓彤，刘海飞实验二、能量方程（伯诺利方程）实验一、实验目的 1．验证实际流体稳定流的能量方程； 2．通过对诸多动水水力现象的实验分析，理解能量转换特性； 3．掌握流速、流量、压强等水力要素的实验量测技能。二、实验装置本实验的装置如图2-1所示。图2-1 自循环伯诺利方程实验装置 1.自循环供水器； 2.实验台； 3.可控硅无极调速器；4溢流板；5.稳水孔板； 6.恒压水箱； 7.测压机；8滑动测量尺；9.测压管；10.试验管道； 11.测压点；12皮托管；13.试验流量调节阀说明本仪器测压管有两种：（1）皮托管测压管（表2-1中标﹡的测压管），用以测读皮托管探头对准点的总水头；（2）普通测压管（表2-1未标﹡者），用以定量量测测压管水头。实验流量用阀13调节，流量由调节阀13测量。

三、实验原理在实验管路中沿管内水流方向取n 个过水断面。可以列出进口断面（1）至另一断面（i ）的能量方程式（i =2,3,…,n ） i w i i i i h g v p z g p z -++ + =+ + 1222 2 111 1αγυαγ 取12n 1a a a ==???==，选好基准面，从已设置的各断面的测压管中读出 z+p/r 值，测出透过管路的流量，即可计算出断面平均流速，从而即可得到各断面测压管水头和总水头。四、实验要求 1．记录有关常数实验装置编号 No._4____ 均匀段1d = 1.40-210m ?；缩管段2d =1.01-210m ?；扩管段3d =2.00-2 10m ?；水箱液面高程0?= 47.6-2 10m ?；上管道轴线高程z ?=19 -2 10m ? （基准面选在标尺的零点上） 2．量测（p z γ + ）并记入表2-2。注：i i i p h z γ =+ 为测压管水头，单位：-2 10m ，i 为测点编号。 3．计算流速水头和总水头。

《流体力学考》考点重点知识归纳(最全)

《流体力学考》考点重点知识归纳 1.流体元：就有线尺度的流体单元，称为流体“质元”，简称流体元。流体元可看做大量流体质点构成的微小单元。 2.流体质点：（流体力学研究流体在外力作用下的宏观运动规律）（1）流体质点无线尺度，只做平移运动（2）流体质点不做随即热运动，只有在外力的作用下作宏观运动；（3）将以流体质点为中心的周围临街体积的范围内的流体相关特性统计的平均值作为流体质点的物理属性； 3.连续性介质模型的内容：根据流体指点概念和连续介质模型，每个流体质点具有确定的宏观物理量，当流体质点位于某空间点时，若将流体质点的物理量，可以建立物理的空间连续分布函数，根据物理学基本定律，可以建立物理量满足的微分方程，用数学连续函数理论求解这些方程，可获得该物理量随空间位置和时间的连续变化规律。 4.连续介质假设：假设流体是有连续分布的流体质点组成的介质。 5.牛顿的粘性定律表明：牛顿流体的粘性切应力与流体的切变率成正比，还表明对一定的流体，作用于流体上的粘性切应力由相邻两层流体之间的速度梯度决定的，而不是由速度决定的： 6.牛顿流体：动力粘度为常数的流体称为牛顿流体。 7.分子的内聚力：当两层液体做相对运动时，两层液体的分子的平均距离加大，分子间的作用力变现为吸引力，这就是分子的内聚力。液体快速流层通过分子内聚力带动慢流层，漫流层通过分子的内聚力阻滞快流层的运动，表现为内摩擦力。、流体在固体表面的不滑移条件：分子之间的内聚力将流体粘附在固体表面，随固体一起运动或静止。 8.温度对粘度的影响：温度对流体的粘度影响很大。液体的粘度随温度升高而减小，气体的粘度则相反，随温度的升高而增大。压强对粘性的影响：压强的变化对粘度几乎没有什么影响，只有发生几百个大气压的变化时，粘度才有明显改变，高压时气体和液体的粘度增大。 9.描述流体运动的两种方法拉格朗日法：拉格朗日法又称为随体法。它着眼于流体质点，跟随流体质点一起运动，记录流体质点在运动过程中会各种物理量随所到位置和时间的变化规律，跟中所有质点便可了解整个流体运动的全貌。欧拉法：欧拉法又称当地法。它着眼于空间点，把流体的物理量表示为空间位置和时间的函数。空间点的物理量是指，某个时刻占据空间点的。流体质点的物理量，不同时刻占据该空间点的流体质点不同。 10.速度场：速度场是由流体空间各个坐标点的速度矢量构成的场。速度场不仅描述速度矢量的空间分布，还可描述这种分布随时间的变化。 11.毛细现象：玻璃管内的液体在表面张力的作用下液面升高或降低的现象称为毛细现象； 12.迹线：流体质点运动的轨迹。在流场中对某一质点作标记，将其在不同时刻的所在位置点连成线就是该流体质点的迹线。 13.定常流动：流动参数不随时间变化的流动。反之，流体参数随时间变化的流动称为不定长流动。 14.流线：流线是指示某一时刻流场中各点速度矢量方向的假象曲线。

北航《建筑备》第一章流体力学基本知识课堂笔记

北航《建筑设备》第一章流体力学基本知识课堂笔记 ◆主要知识点掌握程度重点掌握流体运动的基本知识；熟悉流体的静压强及分布；了解流体的主要物理性质；了解流体阻力的流动状态。 ◆知识点整理一、建筑设备绪论（一）建筑设备的作用建筑设备对于现代建筑的作用，好比人的五脏对了人的作用相似。如果把建筑外形、结构及建筑装修比作人的体形、骨路及服饰，那么，建筑设备可比作人的内脏及器官。空调与通风好比人的呼吸系统。室内给排水好比人的肠胃系统。供配电好比人的供血系统。自动控制与弱电好比人的神经及视听系统。人的外形与内部器官和建筑外形与设备，均是互为依存。缺一不可的。从经济上看，一座现代建筑物的初投资产，土建、设备与装修，大约各占三分之一左右。现代化程度愈高．设备及装修所占的比例愈大。从建筑物的使用成本看，建筑设备的设汁及其性能的优劣，耗能的多少，是直接影响经济效益的重要因素。一座星级宾馆，假如其空调效果很差或供电系统经常故障而停电．或通讯系统不完善、不方便，不可想象其经济效益及使用效果会是令人满意的。（二）建筑设备的特点 1、时代性。 2、节能与低污染。 3、多学科综合性。（三）建筑设备的种类现代建筑设备内容广泛，种类繁多。从其作用可分以下四类： 1、创造环境的设备：如创造空气温、湿度环境的空调设备等； 2、追求方便的设备：如通讯、电梯、卫生器具等； 3、增强安全的设备：如报警、防火、防烟、防盗、防振等； 4、提高控制性及经济性设备：如自动控制、电脑管理等。从专业分，—般包括以下各专业：空调通风与采暖、给排水、供配电、弱电、动力、环保、洗衣设备、厨房设备、运输设备等。（四）建筑设备的内容 1、空调与通风设备 (1)冷源设备 (2)热源设备 (3)空调及通风设备 (4)防排烟设备 2、室内给徘水设备 3、供配电设备 4、弱电设备 5、环保设备 6、洗衣设备 7、厨房设备 8、室内垂直运输设备(电梯) 9、娱乐及健身设备二、流体的主要物理性质（一）流体的密度和容重流体单位体积的质量称为流体的密度，用ρ表示，即 ρ=（1——1） / m V

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