文档介绍：
本节重点:
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■掌握理想流体模型
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理解理想流体、流线、流管等物理概念;
■掌握理想流体的稳定流动的连续性原理;
■掌握贝努利方程的原理
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基本概念:
流体
具有流动性的液体和气体
流体动力学:
研究流体的运动规律以及流体与其他物体
之间相互作用的力学;
二流体动力学的应用
生物体液和氧分的输送,动物体内血液的循
环,土壤中水分的运动,农田排灌、昆虫迁
飞
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基本概念
:

两固体相对运动时存在的摩擦阻力内摩擦力),流体的这种性质称
为粘滞性。
:
实际流体在外界压力作用下、其体积会发生变化,即具有可压缩
:
绝对不可压缩、没有粘滞性的流体叫做理想流体;
般情况下,密度不发生明显变化的气体或者液体、粘滞性小的
流体均可看成理想流体
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二流体的运动形式:
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:
通常流体看做是由大量流体质点所组成的连续介质
般情况流体运动时,由于流体各部分可以有相对运动,各部分质
点的流动速度是空间位置的函数,又是时间t的函数
:
流体质点经过空间各点的流速虽
的流速不随时间而改变,这样的
然可以不同,但如果空间每一点
流动方式称为定常流动,也称为
稳定流动
是一种理想化的流动方式。
、流管
流线:为了形象地描述定常流动的流体
而引入的假想的直线或曲线
11稳定深动、沉线
流线上任意点的切线方向就是流体质点流经该点的速度方向
稳定流动时,流线的形状和分布不随时间变化,且流线与流体质点的运
动轨迹重合;
流线的疏密程度可定性地表示流体流速的大小
流线不相交;
2流管:流体内部,通过某一个截面的流线围成的管状空间
流体质点不会任意穿出或进入流管;(与实际管道相似)
流体可视为由无数个稳定的流管组成,分析每个流管中流体的运动规律,
是掌握流体整体运动规律的基础
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连续性方鬟推导
假设:
①.取一个截面积很小的细流管,垂直于流管的同一截面上的
各点流速相同
②流体由左向右流动;
③流体具有不可压缩性;
④.流体质点不可能穿入或者穿出流管;
⑤.在一个较短的时间Δt内,流进流管的流体质量等于流出流
管的流体质量(质量守恒),即
ASUAf= PS2U,A
1=S2L
(连续性原理、流量方程):
SU=恒量
体积流量:表示单位时间内流过任意截面s的流体体积,
称为体积流量,简称流量,用Q表示,单位为m3s
◆流体在同一细流管中作稳定流动时,通过任一截面S的体
积流量保持不变。
◆推广,对于不可压缩的实际流体,任意流管、真实导流管、
流体管道都满足连续性原理
◆如果同一截面上流速相同,不可压缩的流体在流管中做稳
定流动时流体的流速υ与流管的截面积S成反比,即截面大
处流速小,狭窄处流速大。
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补充例题
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有一条灌溉渠道,横截面是梯形,底宽2m,水面宽
4m,水深1m,这条渠道再通过两条分渠道把水引到
田间,分渠道的横截面也是梯形,底宽1m,水面宽
2m,,如果水在两条渠道内的流速均为
02m/s,求水在总渠道中的流速?
S,U,=SD
(4+2)1=3m
(2+1)××2=15m
U1=CU2= /s
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§133伯努利方程及其应用
伯努利方程是瑞士物理学家伯努利提岀来的,是理想流体作稳定流动时的
基本方程,对于确定流体内部各处的压力和流速有很大的实际意义、在水
利、造船、航空等部门有着广泛的应用。
伯努利个人简介:( Daniel bernouli,l700~1782)瑞士物理学家、数学家、
医学家。他是伯努利这个数学家族(4代10人)中最杰出的代表,16岁时就
在巴塞尔大学攻读哲学与逻辑,后获得哲学硕士学位,17~20岁又学习医
学,并于1721年获医学硕士学位,成为外科名医并担任过解剖学教授。但
在父兄熏陶下最后仍转到数理科学。伯努利成功的领域很广,除流体动力
学这一主要领域外,还有天文测量、引力、行星的不规则轨道、磁学、海
洋、潮汐等等
伯努利方程:理想流体在重力场中作稳定流动时,能量