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流体力学第一章A

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流体力学

流体力学

① 作用于微元流体柱上重力的分力
1 d (ds ) Fg gdl (ds dl ) sin 2 dl
dz 忽略二阶无穷小，且由于 sin dl
dz 则上式变为：Fg g dlds dl
② 作用于上游截面上力的总和 ③ 作用于下游截面上力的总和
Fp1 pds
dp d (ds ) Fp 2 ( p dl )( ds dl ) dl dl
s1
u1
s2 u2
s3
u3
控制体
（2）总质量衡算方程
衡算原则：
输入质量流量 - 输出质量流量 =质量积累速率
1S1u1 2 S 2u2 dV t V
------流体流动的连续性方程。 稳态流动时，质量积累速率 = 0，即， 输入质量流量= 输出质量流量，则：
1S1u1 2 S2u2
qV qm 平均速度： u S S
质量流速：
m/ s
管内流体流速分布
qm uS G u S S
kg /(m 2 s)
1.3.2 稳态流动及非稳态流动
（1）稳态流动 流场中的物理量，仅和空间位置有关，而和时间无关。
F f ( x, y, z )
u 0 t
（2）非稳态流动 流场中的某物理量，不仅和空间位置有关，而且和时间有关。 随着过程的进行，h减低,u 降低。
------稳态流动时流体流动的连续性方程。
对不可压缩流体， 为常量，则有：
S1u1 S2u2
若在圆管中，d为管内径，有：
2 u1 d 2 2 u2 d1
说明：不可压缩流体在圆管内作稳态流动，速度与管径的平方呈 反比。 当
d1 d 2

化工原理——带答案

化工原理——带答案

第一章流体力学1.表压与大气压、绝对压的正确关系是（A ）。

A.表压=绝对压-大气压B.表压=大气压-绝对压C.表压=绝对压+真空度2.压力表上显示的压力，即为被测流体的（B ）。

A.绝对压B.表压C.真空度D.大气压3.压强表上的读数表示被测流体的绝对压强比大气压强高出的数值，称为（B ）。

A.真空度B.表压强C.绝对压强D.附加压强4.设备内的真空度愈高，即说明设备内的绝对压强（B ）。

A.愈大B.愈小C.愈接近大气压D.无法确定5.一密闭容器内的真空度为80kPa,则表压为（B ）kPa。

A. 80B. - 80C. 21.3D.181.36.某设备进、出口测压仪表中的读数分别为p1（表压）=1200mmHg和p2（真空度）=700mmHg，当地大气压为750mmHg,则两处的绝对压强差为（D ）mmHg。

A.500B.1250C.1150D.19007.当水面压强为一个工程大气压，水深20m处的绝对压强为（B ）。

A. 1个工程大气压B. 2个工程大气压C. 3个工程大气压 D. 4个工程大气压8.某塔高30m,进行水压试验时，离塔底10m高处的压力表的读数为500kpa,（塔外大气压强为100kpa）。

那么塔顶处水的压强（A）。

A. 403 . 8kpaB. 698. 1kpaC. 600kpaD. 100kpa9.在静止的连续的同一液体中，处于同一水平面上各点的压强（A ）A.均相等B.不相等C.不一定相等10.液体的液封高度的确定是根据（C ）.A.连续性方程B.物料衡算式C.静力学方程D.牛顿黏性定律11.为使U形压差计的灵敏度较高，选择指示液时，应使指示液和被测流体的密度差（P指-P）的值（B ）。

A.偏大B.偏小C.越大越好12.稳定流动是指流体在流动系统中，任一截面上流体的流速、压强、密度等与流动有关的物理量（A ）。

A.仅随位置变，不随时间变B.仅随时间变，不随位置变C.既不随时间变，也不随位置变D.既随时间变，也随位置变13.流体在稳定连续流动系统中，单位时间通过任一截面的（B ）流量都相等。

流体力学1

流体力学1

T(℃) 0° 2° 4° 6° 8° 10° 12°
ν(cm2 0.0177 0.0167 0.0156 0.0147 0.0138 0.0131 0.0123
/s)
5
4
8
3
7
0
9
T(℃) 14° 16° 18° 20° 22° 24° 26°
ν(cm2
/s)
0.0117 6
0.0118
0.0106 2
牛顿平板实验与内摩擦定律
设板间的y向流速呈直线分布，即：
u( y)
=
U Y
y
则
= du U
dy Y
实验表明，对于大多数流体满足：
F
∝
AU Y
引入动力粘性系数μ，则得牛顿内 摩擦定律
τ
=
F A
=
μ
U Y
=
μ
du dy
du 式中：流速梯度 dy 代表液体微团的剪切
= du u
变形速率。线性变化时，即 dy y ；
第一章 绪论
本章学习要点：
1. 水力学的研究对象与任务 2. 液体的连续介质模型。流体质点 3. 量纲和单位 4. 液体的主要物理性质：密度、重度、粘性、压缩性、
毛细现象、汽化压强 5. 作用在液体上的力：表面力和质量力
1.1.1 水力学的任务及研究对象
• 液体的平衡规律
研究液体处于平衡状态 时，作用于液
非牛顿流体：不符合上述条件的均称为非牛顿流体。
弹 性
τ
1
宾汉型塑性流体
τ
=τ0
+
μ
(
du dy
)n
体
假(伪)塑性流体
τ0

第一章流体力学基本知识-精选

第一章流体力学基本知识-精选

3.能量方程式的物理意义与几何意义 （1）物理意义
Z P/r v2/2g z+ P/r+ v2/2g
－单位重量流体的位能 －单位重量流体的压能 －单位重量流体的动能 －单位重量流体的机械能
（2）几何意义
Z P/r v2/2g z+ P/r+ v2/2g
－位置水头 －压力水头 －平均流速水头 －总水头
五、紊流的沿程水头损失 均匀流普遍计算公式1－25 紊流沿程阻力系数λ 均匀流流速公式（谢才公式）1－26 谢才系数C
六、沿程阻力系数λ的经验公式和谢才系数的确定
λ：
C：
七、局部水头损失
局部阻力系数ξ （表1－4）
例题1－7
1－5孔口、管嘴出流
薄壁圆形小孔口 淹没出流 管嘴出流；
流速
＝
＞
流量
＝
＜
（3）总水头线和侧压管水头线（图1－19）
4.能量方程式的应用举例
例1－5； 例1－6；
1－4流动阻力与水头损失
一、水头损失的两种类型 沿程水头损失 沿流程由于克服摩擦阻力做功消耗了水流的
机械能而损失的水头。
局部水头损失 发生在流体过流断面的大小或边界急剧变
化的部位，或遇到障碍，使流体增加了额 外的局部阻力而产生的水头损失。
基本特征：（1）流体静压强的方向与作用面垂直， 并指向作用面。
（2）任意一点各方向的流体静压强均相等。 二、流体静压强的分布规律
1.流体静力学基本方程式 P＝P0＋rh （1）静止液体内任意一点的压强等于液面压强加上 液体重度与深度的乘积之和。
（2）在静止液体内，压强随深度按直线规律变化。 （3）在静止液体内同一深度的点压强相等，构成一 个水平的等压面。

《流体力学》选择题库.

《流体力学》选择题库.

《流体力学》选择题库第一章绪论1．与牛顿内摩擦定律有关的因素是：bA、压强、速度和粘度；B、流体的粘度、切应力与角变形率；C、切应力、温度、粘度和速度；D、压强、粘度和角变形。

2．在研究流体运动时，按照是否考虑流体的粘性，可将流体分为：A、牛顿流体及非牛顿流体；B、可压缩流体与不可压缩流体；C、均质流体与非均质流体；D、理想流体与实际流体。

3．下面四种有关流体的质量和重量的说法，正确而严格的说法是。

A、流体的质量和重量不随位置而变化；B、流体的质量和重量随位置而变化；C、流体的质量随位置变化，而重量不变；D、流体的质量不随位置变化，而重量随位置变化。

4．流体是一种物质。

A、不断膨胀直到充满容器的；B、实际上是不可压缩的；C、不能承受剪切力的；D、在任一剪切力的作用下不能保持静止的。

5．流体的切应力。

A、当流体处于静止状态时不会产生；B、当流体处于静止状态时，由于内聚力，可以产生；C、仅仅取决于分子的动量交换；D、仅仅取决于内聚力。

6．下列说法正确的是A、静止液体的动力粘度为0；B、静止液体的运动粘度为0；C、静止液体受到的切应力为0；D、静止液体受到的压应力为0。

7．理想液体的特征是A、粘度为常数B、无粘性C、不可压缩D、符合RT=。

pρ8．水力学中，单位质量力是指作用在单位_____液体上的质量力。

A、面积B、体积C、质量D、重量9．单位质量力的量纲是A、L*T-2B、M*L2*TC、M*L*T(-2)D、L(-1)*T10.单位体积液体的重量称为液体的______，其单位。

A、容重N/m2B、容重N/M3C、密度kg/m3D、密度N/m311.不同的液体其粘滞性_____，同一种液体的粘滞性具有随温度______而降低的特性。

A、相同降低B、相同升高C、不同降低D、不同升高12.液体黏度随温度的升高而____，气体黏度随温度的升高而_____。

A、减小，升高；B、增大，减小；C、减小，不变；D、减小，减小13.运动粘滞系数的量纲是：A、L/T2B、L/T3C、L2/TD、L3/T14.动力粘滞系数的单位是：A、N*s/mB、N*s/m2C、m2/sD、m/s15.下列说法正确的是：A、液体不能承受拉力，也不能承受压力。

《流体力学》第一章绪论

《流体力学》第一章绪论

欧拉法
以空间固定点作为研究对 象，通过研究流体质点经 过固定点的速度和加速度 来描述流体的运动。
质点导数法
通过研究流体质点在单位 时间内速度矢量的变化率 来描述流体的运动。
流体运动的分类
层流运动
流体质点沿着直线或近似的直线路径运动，各层 流体质点互不混杂，具有规则的流动结构。
湍流运动
流体质点运动轨迹杂乱无章，各流体质点之间相 互混杂，流动结构复杂多变。
流体静力学基础
总结词
流体静力学基础
详细描述
流体静力学是研究流体在静止状态下的力学性质的科学。其基础概念包括流体静压力、流体平衡的原理等，这些 原理在工程实践中有着广泛的应用。
03
流体运动的基本概念
流体运动的描述方法
01
02
03
拉格朗日法
以流体质点作为研究对象， 通过追踪流体质点的运动 轨迹来描述流体的运动。
《流体力学》第一章 绪论
目录
• 流体力学简介 • 流体的基本性质 • 流体运动的基本概念 • 流体动力学方程 • 绪论总结
01
流体力学简介
流体力学的定义
流体力学是研究流体（液体和气体） 的力学性质和运动规律的学科。
它涉及到流体在静止和运动状态下的 各种现象，以及流体与其他物体之间 的相互作用。
波动运动
流体在压力、温度、浓度等外部扰动作用下产生 波动现象，如声波、水波等。
流体运动的守恒定律
动量守恒定律
流体系统中的动量总和在封闭系统中保持不变，即流入和流出封 闭系统的动量之差等于系统内部动量的变化量。
质量守恒定律
流体系统中质量的增加或减少等于流入和流出封闭系统的质量流量 之差。
能量守恒定律
古希腊哲学家阿基米德研 究了流体静力学的基本原 理，奠定了流体静力学的 基础。

(完整版)流体力学 第一章 流体力学绪论

第一章绪论§1—１流体力学及其任务1、流体力学的任务：研究流体的宏观平衡、宏观机械运动规律及其在工程实际中的应用的一门学科。

研究对象：流体,包括液体和气体。

2、流体力学定义：研究流体平衡和运动的力学规律、流体与固体之间的相互作用及其在工程技术中的应用.3、研究对象：流体(包括气体和液体）。

4、特性：•流动(flow)性，流体在一个微小的剪切力作用下能够连续不断地变形,只有在外力停止作用后,变形才能停止。

•液体具有自由（free surface）表面，不能承受拉力承受剪切力（ shear stress)。

•气体不能承受拉力,静止时不能承受剪切力，具有明显的压缩性，不具有一定的体积，可充满整个容器。

流体作为物质的一种基本形态，必须遵循自然界一切物质运动的普遍，如牛顿的力学定律、质量守恒定律和能量守恒定律等。

5、易流动性：处于静止状态的流体不能承受剪切力,即使在很小的剪切力的作用下也将发生连续不断的变形,直到剪切力消失为止。

这也是它便于用管道进行输送，适宜于做供热、制冷等工作介质的主要原因.流体也不能承受拉力，它只能承受压力.利用蒸汽压力推动气轮机来发电，利用液压、气压传动各种机械等,都是流体抗压能力和易流动性的应用.没有固定的形状，取决于约束边界形状，不同的边界必将产生不同的流动。

6、流体的连续介质模型流体微团——是使流体具有宏观特性的允许的最小体积。

这样的微团，称为流体质点。

流体微团：宏观上足够大,微观上足够小。

流体的连续介质模型为:流体是由连续分布的流体质点所组成，每一空间点都被确定的流体质点所占据,其中没有间隙，流体的任一物理量可以表达成空间坐标及时间的连续函数，而且是单值连续可微函数。

7流体力学应用:航空、造船、机械、冶金、建筑、水利、化工、石油输送、环境保护、交通运输等等也都遇到不少流体力学问题。

例如,结构工程:钢结构，钢混结构等.船舶结构；梁结构等要考虑风致振动以及水动力问题；海洋工程如石油钻井平台防波堤受到的外力除了风的作用力还有波浪、潮夕的作用力等，高层建筑的设计要考虑抗风能力;船闸的设计直接与水动力有关等等。

流体力学课件第1章资料


解： uu 0 00 .2 5 m /s
Δy＝0.5mm。故
du u dy y
0.25m/s 0.5mm
由牛顿内摩擦定律得:
du u
dy
y
20 .0 0 0 50 .0 0 4 (N s/m 2)
0 .2 5
例2 滑块从斜面滑下，底面积为10mm10mm,其质量为30kg，其 间底油膜厚度为0.01cm ,当滑块底速度恒定为1m/s时, 试求油底粘性 系数。
一批著名数学家建立了描述无粘性流体运动 的理论流体力学。
拉格朗日（grange， 1736－1813，意大利)
一批著名数学家建立了描述无粘性流体运动 的理论流体力学。
拉普拉斯（place， 1749－1827，法国）
另一途径是一些土木工程师，根据实际工程 的需要，凭借实地观察和室内试验，建立实用的 经验公式，以解决实际工程问题。
《流体力学》
教学计划总学时 42 学时，为考试课程 时间教室：周二 1~3节(9~15 周) 主教423
周四 5~7 节(10~16周) 主教205 最终成绩：试卷分占70%，平时分30%
第1章 绪 论
内容
§1.1 流体力学的任务及其发展 §1.2 流体的连续介质模型 §1.3 流体的主要物理性质
温度内聚力 粘度 温度变化时对流体粘度的影响必须给于重视。
（5）粘性产生的原因
• 两层液体之间的粘性力主要由分子内聚力形成 • 两层气体之间的粘性力主要由分子动量交换形成
例1 两平行平板间充满液体，平板移动速度0.25m/s，单位 面积上所受的作用力2Pa(Ｎ／m２)。 试确定平板间液体的粘性系数μ。
• 均质流体的密度
（ kg/m3)
水的密度ρ=1000 ㎏/m3 （标准状态：1个标准大气压，5℃）

流体力学基本知识 ppt课件

〈1〉温度升高，液体的粘度减小（因为T上 升，液体的内聚力变小，分子间吸引力减 小；）
〈2〉温度升高，气体的粘度增大(气体的内 聚力很小，它的粘滞性主要是分子间动量 交换的结果。当T上升，作相对运动的相邻 流层间的分子的动量交换加剧，使得气体 的粘度增大。)
流体力学基本知识
6
三、流体的压缩性和热胀性
一、流体运动的基本概念
（一）压力流与无压流 1.压力流：流体在压差作用下流动时，流体 整个周围都和固体壁相接触，没有自由表 面。 2.无压流：液体在重力作用下流动时，液体 的部分周界与固体壁相接触，部分周界与 气体接触，形成自由表面。
流体力学基本知识
14
（三）流线与迹线
1.流线：流体运动时，在流速场中画出某时 刻的这样的一条空间曲线，它上面所有流 体质点在该时刻的流速矢量都与这条曲线 相切，这条曲线就称为该时刻的一条流线。
流体力学基本知识
26
四、沿程阻力系数λ和流速系数C的确定
沿程阻力系数λ 是反映边界粗糙情况和流态 对水头损失影响的一个系数。1933年尼古 拉兹表发表了其反映圆管流运情况的实验 结果，得出了一些结论：
1.层流区 2.层流转变为紊流的过渡区 3.紊流区
流体力学基本知识
27
（一）沿程阻力系数λ的经验公式 1.水力光滑区 2.水力过渡区 3.粗糙管区
2.迹线：流体运动时，流体中某一个质点在 连续时间内的运动轨迹称为迹线。流线与 迹线是两个完全不同的概念。非恒定流时 流线与迹线不相重合，在恒定流时流线与 迹线相重合。
流体力学基本知识
15
（二）恒定流与非恒定流
1.恒定流：流体运动时，流体中任一位置的 压强，流速等运动要素不随时间变化的流 动称为恒定流动。

第1章流体力学基本知识-PPT精品

ρ1u1dω1dt＝ρ2u2dω2dt 或 ρ1u1dω1＝ρ2u2dω2
从元流推广到总流，得：
1u1d1 2u2d2
1
2
由于过流断面上密度ρ为常数，以
带入上式，得：
ρ1Q1 ＝ρ2 Q2 Q＝ωv
ρ1ω1v 1＝ρ2ω2v 2
（1－11） （1－11a）
单位时间内通过过流断面dω的液体体积为 udω ＝dQ
4.流量：单位时间内通过某一过流断面的流体 体积。一般流量指的是体积流量，单位是 m3/s或L/s。
5.断面平均流速：断面上各点流速的平均值。 通过过流断面的流量为
Qvud
断面平均流速为：
v

ud


Q
建筑设备工程
第一章 流体力学基本知识 第1节 流体的主要物理性质 第2节 流体静压强及其分布规律 第3节 流体运动的基本知识 第4节 流动阻力和水头损失 第5节 孔口、管嘴出流及两相流体简介
本章介绍流体静力学，流体动力学，流体运动 的基本知识，流体阻力和能量损失，通过本章 的学习可以对流体力学有一个大概的了解，但 讲到的内容是很基础的。
确定流体等压面的方法，有三个条件：
必须在静止状态；在同一种流体中； 而且为连续液体。
2.分析静止液体中压强分布：
静止液体中压强分布
分析铅直小圆柱体，作用于轴向的外力有： 上表面压力
分析铅直小圆柱体，作用于轴向的外力有： 下底面的静水压力
分析铅直小圆柱体，作用于轴向的外力有： 柱体重力
静压。 rv2/2g－－工程上称动压。
p12vg12 p22vg22h12
p ＋ rv2/2g－－过流断面的静压与动 压之和，工程上称全压。
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个别空间点运动特征
整个流体运动特征
Chen Haishan NIM NUIST
Chen Haishan
NIM NUIST 二、两种变量
1、Lagrange变量
考虑确定的参考系，取流点的位
置r矢径r为x,ry,
，且可以表示 为：
z xi yj zk
r
Chen Haishan NIM NUIST
论模型，因此不满足实际生产需要。
存在问题： 流体运动方程组通常为包含非线性项的微分方程所构成。 由于数学上求解的困难，许多实际流动问题难以精确求解。
Chen Haishan NIM NUIST
② 计算方法（数值方法） 计算机技术的高速发展 数值方法 研究流体运动
计算流体力学
通过把流场划分为许多微小的网格或区域，在各个 网格点或个小区域中求支配流动方程的近似解，通 过数值计算的方法，近似求解运动运动方程组，最 终得到方程数值解。
引言
一、流体力学的研究对象
水 －－液体 空气 －－气体
海洋 流体 地球流体 大气
问 题：
流体的运动规律如何？ 流体运动时对处于其中的其他物体会产生的影响和作用如何？
流体力学的基本内容。
流体力学是力学的一个分支，它以流体为研究对象， 是研究流体运动规律，以及流体与固体之间、流体 与流体之间相互作用规律的一门学科。
微观：理想流体中不存在分子运动的宏观动量输送； 宏观：理想流体没有抗切形变性。
Chen Haishan NIM NUIST
Chen Haishan NIM NUIST
3、压缩性
流体的体积元在运动的过程中可以因温度、压力等 因素的改变而有所变化的特性，称为流体的压缩性。
一切流体均具有某种程度的压缩性，作用于一定量 的流体上的压缩力改变时总会使流体的体积产生变化。
Chen Haishan NIM NUIST
流体力学
Chen Haishan
NIM NUIST 课程性质和学习目标
课程性质：专业基础课，是学习气象、环境等地球物理
学科的基础。理论性、抽象性强。
学习目标：理解和掌握流体力学的基本概念、基本规律和基本方
法。
考试方式：闭卷考试
Chen Haishan NIM NUIST
③实验方法： 实验流体力学
主要通过设计实验，对实际流动问题进行模拟，并通过 对具体流体运动的观察和测量来归纳流体运动规律。
这种方法通常用来验证理论分析和研究的结果，但是又 必须在理论的指导下进行的。
Chen Haishan NIM NUIST
特点： 能在与所研究问题完全相同或大体相近的条件下进行
观测，实验的结果一般而言是正确的。 应当指出，有些问题（如宇宙流体力学等）目前无法
①有了连续介质假设就可以不考虑流体的分子结构， 从连续介质力学看来，流体的形象是宏观的均匀排列的 流体，而不是含有大量分子的离散体；
②有了连续介质假设，当流体质点处于静止状态时， 那就是说它是停留在原地不动的，虽然那里的分子由于 热运动将不断的位置移动；
③有了连续介质假设，当我们在连续介质内的某点A 上取极限时，不管A点多近的地方都有流体质点的存在， 并有确定的物理量。
Chen Haishan NIM NUIST
第一章 基础概念
主要介绍流体力学的基本概念。(基础和核心内容）
主要内容
第一节 流体的物理性质和宏观模型 第二节 流体的速度和加速度 第三节 迹线和流线 第四节 速度分解 第五节 涡度、散度和形变率 第六节 速度势函数和流函数
Chen Haishan NIM NUIST
②针对河道中的某一固定的空间点，测量出该空间点的流动 速度，近而通过测量不同空间点河水的流动速度，最终得到 整个河道中河水的流动情况。
Chen Haishan
NIM NUIST 1、拉格郎日(Lagrange)方法（质点的观点或随体观点）
着眼于流体质点，描述每一个流点自始至终的运动过 程和它们的运动参数随时间的变化规律；综合所有流 体流点运动参数的变化规律，得到了整个流体的运动 规律。
个别流点的运动特征
整个流体运动特征
Chen Haishan NIM NUIST
2、欧拉(Euler)方法（场的观点）
着眼于空间点，即把空间中一已知点的流动性质作为 一个时间的函数，研究流点通过固定空间点时的运动 参数随时间的变化规律，如果空间中每一个的流体运 动都已知，就可以知道整个流体的运动状态。
z0 ,
t
x
分量形式：
y
x x0 , y x0 ,
y0 , zx0, y0, z0 , t
Chen Haishan NIM NUIST
r
rx0
,
y0
,
z0
,
t
这表明的初始时刻 t0 位置位于 ( x0，y0，z0 )的流点，
到了t 时，它们分别位于不同的位置上。
在进行统计平均时除了对 分子团的尺寸必须满足以上条 件，还对统计平均的时间作出了规定：微观充分长，宏 观充分短。 微观充分长，这段时间分子间已碰撞多次，能够得到稳 定统计平均值。 宏观充分短，也就是选得比特征时间小得多，使得的可 以把进行平均的时间看成一个瞬间。
Chen Haishan
NIM NUIST 连续介质假设：
流体的微观结构运动：不均匀，离散，随机 流体的宏观结构运动：均匀，连续，有序
流体力学研究流体的宏观运动，不需要涉及到流体分子 运动以及分子的微观结构。常用两类方法： 1. 统计物理学
2. 连续介质假设
Chen Haishan NIM NUIST
连续介质假定：
在研究流体的运动时，可以不考虑流体的离 散分子结构状态，而把流体当作连续介质来 处理： 把实际流体看成是有无数流体质点没 有间隙 连续分布构成的，这就是所谓的流体连续介 质假设
宏观：相对快速的流层对慢速流层有拖带，使慢速流 层流动变快，慢速流层将拽住快速流层使其减速，最 终使流体间的相对运动消失；在此过程中，两流体层 之间的相互作用力称之为粘性应力；
粘性应力的大小与粘性及相对速度成正比。
微观：流体的粘性是流体分子输送统计平均的结果， 由于分子的不规则运动，在个流体层之间进行宏观的 动量交换，从而使得快慢流体层的流动趋于均匀而无 相对流动或切形变。
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我们可以把流体物理性质的各种物理量视为空间和时间的 连续函数，从而可以直接采用牛顿力学的各项基本定律和 有关数学工具。流体质点的各种宏观物理量满足一切物理 定律和物理性质。
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流体力学研究是以流体的连续介质模型作为基本 假设，在此基础上再考虑流体的形变性、压缩性、粘 性等特性，并由此来研究流体运动及流体与固体之间 的相互作用的。
4、其他性质
当流体中存在温差，会出现热量从高温区传送到低温 区，即为热传导；
当流体混合物中存在某组元质量差时，浓度高的地方 向浓度低的地方输送，即为扩散。
质量输送 动量输送 能量输送
扩散 粘性 热传导
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NIM NUIST 二、流体的连续介质假设——宏观理论模型
实际流体是由大量的流体分子组成的，而流体分子之间存在空间间 隙远大于分子本身。对于这种由离散分子构成的真实流体，如 何研究它的运动？
NIM NUIST 2、粘 性
经典力学中摩擦力的回顾：
当流体层之间存在①相对运动或②切形变时，流体就会反抗 这种相对运动或切形变，使流体渐渐失去相对运动或切形变； 流体这种抗切变性或阻碍流体相对运动的特性，称之为粘性。
粘性的大小依赖流体的性质，并显著地随温度而变化。
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作实验研究。
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风洞实验
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三种方法相辅相成：
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NIM NUIST 三、应用
流体力学与人类生活、工农业生产密切相关，广泛涉 及工程技术和科学研究的各个领域，特别是与大气科 学密切相关，已渗透到大气科学的各个领域，成为大 气科学的重要的理论依据。
按压缩性，通常可把流体分为 ①不可压缩流体 (实际不存在）
②可压缩流体 ①液体大多数情况下可以看作不可压缩流体来处理；
②气体通常需要看作可压缩性流体来处理; 但是对于流动不 快的气体，而且在流动过程中的温差和压差均不大时，也可 以近似地将其视为不可压缩流体。
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地球上的大气和海洋是最常见的自然流体，因而相应 地形成了地球物理流体力学。研究大气和海洋运动规 律的动力气象学、动力气候学和动力海洋学，都是流 体力学领域中的不同分支，而流体力学是大气科学的 重要的基础理论之一。
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NIM NUIST 四、主要教学内容和具体安排
第一章 基础概念 第二章 基本方程 第三章 相似及量纲分析 第四章 涡旋动力学基础 第五章 流体波动 第六章 旋转流体力学 第七章 湍流
第一节 流体的物理性质和宏观模型
一、物理性质
自然界的物质 凝聚态（分子间的平均间距不同）
固体
液体
气体
流体
与固体不同： 流动性 粘性 压缩性
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相 互
斥力
作
用
力
d0
d 吸力
一个分子对另一个分子的作用力与分子间距离d的关系
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如果 x，y，z 在流体块区域内连续取值，则上式就
描述了流体域内所有流点的位置。考虑到流体运动时 流点的位置将随时间变化，即流点的位置矢径 r 应是
时间的函数。
假定某一流点的初始时刻 t0 位置位于点：