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-Frank M. White
工程流体力学总复习
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第一章 绪论
1、本章小节：
流体力学研究的内容：
流体力学研究的是流体静止和运动的力学规律，
及其在工程中的应用。
流体的流动性：
流体包括液体和气体。流体没有一定的形状，在非
常微小的切向力作用下就会流动，并且只要切向力存
在流动将持续，所以流动性是流体最基本的特征。
流体的压缩性和膨胀性：
01
随着压强的增大，流体体积缩小；随着温度增高，
02
流体体积膨胀。流体压缩性的大小用体积压缩系数β
03
来表示；流体膨胀性的大小用体积热胀系数α来表
04
示。
05
压缩性是流体的基本属性，任何流体都是可压缩
06
的。但对液体而言，随着压强和温度的变化，液体的
07
密度一般仅有微小的变化，故在大多数情况下，可近
08
似认为是不可压缩流体；气体具有显著的压缩性，但
09
若压强和温度变化较小，如通风管道中的气流，其气
10
体密度变化非常小，也可以按不可压缩流体来处理。
01
流体抗拒变形的性质，粘性产生的原因是由于流
体分子间的内聚力以及分子间的动量交换。
粘性切应力是粘性的具体表现，对一元流体：
液体的粘性随温度升高而下降；气体的粘性随温
度升高而上升。满足以上公式的流体为牛顿流体。
粘性：
02
例1 一个圆柱体沿管道内壁下滑，圆柱体直径
d=100mm，长L=300mm，自重G=10N。管道直径
习题详解：
D=101mm，倾角θ=45°，内壁涂有润滑油。如图，测
得圆柱体下滑速度V=，求润滑油的动力粘性
系数μ？
解：1）圆柱体表面所受到粘性切应力
所受到的粘性力：
2）圆柱体受重力沿运动方向
两个力作用下作匀速运动
∴
θ
L
d
D
即
例2 如图，在旋转锥阀与阀座之间有厚度为δ ，动
力粘度为μ的一层油膜，且a、b、θ、n已知，求转
轴的力矩。
解：缝隙很小，速度分布近似线性
∴ 锥阀所受切应力
微元面积
θ
b
a
δ
z
ω
ds
微元面粘性力
而
转轴力矩
切应力：
阻力：
阻力矩：
解： 取微元体
微元面积：
作业解答
本章小节：
壹
贰
静压力的特性
叁
方向为内法线方向
肆
大小与作用面的方位无关
伍
压强的分布公式
第二章 流体静力学
完全气体等温过程
绝对温度随高度线性减少
若非均质：