文档介绍：第一章第一章课程概述和流体的物理性质课程概述和流体的物理性质
流体(气体和液体)区别于固体的主要物理
特性是易于流动。
运动流体具有抵抗剪切变形的能力,这种抵
抗体现在限制剪切变形的速率而不是大小上,
这就是粘滞性。
流体能承受压力,抵抗压缩变形。
一般情况下流体可看成是连续介质。
流体不能承受集中力,只能承受分布力。
流体的上述物理力学特性使流体力学(水力
学)成为宏观力学的一个独特分支。
§1—1 课程概述•流体力学(水力学)的学科性质
研究对象
力学问题载体流体力学
流体力学
强调水是主要研究对象宏观力学分支
比较偏重于工程应用遵循三大守恒原理
土建类专业常用水力学
水力学
•流体最主要的物理特性
呈现流动性?
流体固体
有无固定的能否形成是否容易
体积? 自由表面? 被压缩?
气体无否易
流体
液体有能不易
•流体力学(水力学)的主要研究内容
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。
固定边界:水工建筑物、河床、海洋平台等
运动边界:飞机、船只等
•与流体力学相关的工程领域和学科
空气和水是地球上广泛存在的物质,所以与流体运动关联的力空气和水是地球上广泛存在的物质,所以与流体运动关联的力
学问题是很普遍的。流体力学在许多学科和工程领域有着广泛的学问题是很普遍的。流体力学在许多学科和工程领域有着广泛的
应用,对水利水电建筑工程专业来讲,其重要性不言而喻。应用,对水利水电建筑工程专业来讲,其重要性不言而喻。
流体力学
水利海洋航空航天交通运输环境气象石油化工机械冶金生物
足球
乒乓球羽毛球
排球网球
大部分竞技体育项大部分竞技体育项
赛艇游泳
目与流体力学有关目与流体力学有关
铁饼赛车
赛跑标枪
高尔夫球
•课程地位
水力学是一门重要的专业基础课程,它是连接前期基础课水力学是一门重要的专业基础课程,它是连接前期基础课
程和后续专业课程的桥梁。课程的学习将有利于数理、力学基程和后续专业课程的桥梁。课程的学习将有利于数理、力学基
础知识的巩固与提高,培养分析、解决实际问题的能力,为专础知识的巩固与提高,培养分析、解决实际问题的能力,为专
业课程的学习打下坚实基础。业课程的学习打下坚实基础。
数理、力学数理、力学水力学水力学水利学科水利学科
基础课程基础课程专业基础课程专业基础课程有关专业课程有关专业课程
水利水电建筑工程专业中的水力学问题:水利水电建筑工程专业中的水力学问题:
¾¾ 水工建筑物及河槽所受水力荷载水工建筑物及河槽所受水力荷载
¾¾ 水工建筑物及河槽过水能力水工建筑物及河槽过水能力
¾¾ 水流流动形态水流流动形态
¾¾ 水流能量消耗和利用水流能量消耗和利用
•水力学的研究方法
理论分析、实验研究和数值计算相结合。三个方面是互理论分析、实验研究和数值计算相结合。三个方面是互
相补充和验证,但又不能互相取代的关系。相补充和验证,但又不能互相取代的关系。
理论分析基本假设数学模型解析表达
数值计算数学模型数值模型数值解
实验研究模型试验量测数据换算到原型