第2章 流体力学基础.pdf

第2 章 第2 章 本章内容 2.1 理想流体的定常流动 2.2 黏滞流体的流动 2.3 物体在流体中的运动 2.4 血液的流动 2.1 理想流体的定常流动 2.1 .1 理想流体的定常流动 1. 理想流体 实际流体的特性 可压缩性 黏滞性 静止时， 流动时， 压强改变时体积变化。 各部分之间存在相互作用力。 理想流体(ideal fluid) 绝对不可压缩完全没有黏滞性的流体。 不同的流体可压缩性和黏滞性差异很大 例如： 例如： 水不易压缩 水、酒精黏滞性很弱 气体压强小时 容易压缩 甘油、血液黏滞性很强 大量流体粒子运动组合形成的流体流动，具有什么规律？ 研究方法 不同时刻空间各点处流体质点 (粒子)运动速度的分布？ 2. 定常流动 流场 流体流动构成的速度矢量场。 流速 v = f (x,y ,z,t) (实际流动) 定常流动 空间任意点的流速不随时间而变的流动 v = f (x,y ,z) (一种理想流动) 3. 流线与流管 流线 人为在流场中描绘的表征流体质点运动速度的线。 流线具有什么特点？ (1)流线上任意一点的切线方向表示流体质点流过该点时的速度 方向； v2 v3 v4 ● ● v1 ● 3 4 2 ● 1 (2)流线的疏密表示流速的大小； (3)定常流动时流线与轨迹线重合，且不随时间变化； (4)定常流动时，流线不相交。 流管 定常流动的流场中，由若干流线围成的管状空间。 流管具有什么特点？ (1)定常流动时，无垂直管壁的速度分量，即流管内外流体无交 换； (2)流管可任意选取。 流线和流管的实际意义？ 流场由许多流管组成， 因此研究流体在流管内的运动规律，便可知流体的流动规律。 2.1.2 流量连续原理 1. 流量连续原理 v •流量 单位时间内,以流速v S 流过截面S 的流体体积 v 2 Q = S v 体积流量率 v 1 •流量连续原理