文档介绍：流体力学 庞胜华 E-mail:pang96210@
第一章绪论
第一节流体力学的任务、发展概况和研究方法
一、任务:研究流体平衡和机械运动规律及其在工程
中应用。三个含义:研究对象—流体(液体、气体);
研究内容—平衡和机械运动;研究目的—应用于工程
喷淋灭火
城市给水
通风
二、研究方法
理论分析方法:侧重于理论分析;
实验方法:原型观测、模型观测和模拟试验;
数值计算方法:
三、基本概念
1. 连续介质:1753年欧拉提出把流体当作是由密集
质点构成的,内部无空隙的连续体来研究。
连续介质基础上认为流体具有均匀等向性。
2、无粘性流体
为简化分析,在某些粘性不起作用或不起主要作用
时,或为了研究方便,暂时忽略流体的粘性。
3、不可压缩流体
不计压缩性和热胀性,密度可视为常数的流体,称为
不可压缩流体。如气体在大多数情况下可以看成不可压
缩流体,接近或超过音速时才必须用可压缩模型。
第二节作用于流体上的力
按作用方式将作用于流体上的力分为质量力和表面力1、质量力
作用于每一个流体质点上,与质量成比例的力。
作用在单位质量流体上的力称为单位质量力,以 f 表
单位质量力在三个坐标轴方向上的分力:
流体力学中常见的质量力有两种:
(1)重力:
其单位质量力为g,方向与重力加速度一致;
重力在三个坐标轴方向上单位质量力的分力:
(2)惯性力:
其单位质量力为a,方向与加速度相反。
x
y
z
X
Y
Z
g
a
a
加速度
单位惯性力
2、表面力
作用于流体的表面,与作用的面积成比例的力,称
为表面力。
表面力可以是作用于流体
的边界面(液体与固体或
气体的接触面)上的压力、切力,也可以是一部分流
体质点作用相邻的另一部分流体质点的压力、切力。
作用在单位面积上的表面力称为应力,单位为N/m2
F
T
P
压强:作用在单位面积上的压力, 称为平均压强。
切应力:作用在单位面积上的切力, 称平均切应力。
压强与切应力的单位均为帕斯卡,以Pa表示
第三节流体的主要物理性质
1、易流性
流体在静止时不能承受切力、不能抵抗剪切变形,流体的这种性质称为易流性。同时,流体也不能抵抗拉力,而抗压能力却很强。
2、质量与密度
质量是物体惯性大小的量度,以 m 表示。
密度
(非均质流体)