流体力学 王保国 等 流体力学第一章新.pptVIP

?传热性 实验表明，单位时间内所传递的热量与传热面积、沿热流方向的温度梯度满足如下关系 定义：当气体沿某一方向存在着温度梯度时，热量 会由温度高的地方传向温度低的地方，这种性质称为气体的传热性。 1.4　流体的几个基本模型 ? 理想流体： 忽略粘性? 一般说来，对小攻角绕流用理想气体模型得出的结果与实验结果比较一致，升力和力矩值也比较可信；但是，当流线型物体在大迎角情况、或对于非流线型物体的绕流情况，结果往往与实际情况差别较大。 ? 不可压缩流体 忽略可压缩性粘 对于流动速度较低的、更确切地讲对流动马赫数较低的气体，可按不可压缩流体来处理。 ? 可压缩理想流体? 只考虑气体可压缩性，但不考虑粘性的影响。 ? 绝热流体 不考虑流体的热传导性 在流体力学中，通常将不考虑气体微团间热传导作用的气体称之为绝热气体。 1.5　标准大气 ? 大气的分层 高层大气：85km 高度 分为高温层和外层大气大气的组分不均匀，辐射影响较大 高温层：85 ~500 km 在500 处，白天的空气温度可高达1370 ； 外层大气：500km，其边界没有上限，逐渐和星际空间融合。 低层大气：85km 高度 分为对流层、平流层和中间大气层； 对流层：从海平面起，其高度在赤道处约为16～18km ，在中纬度地区约为l0～12km，在两极约为7～10km，密度最大； 平流层：平流层以上到约32km，温度保持常数； 中间大气层：32km ～85km ，温度随高度增高而先上升随后又下降，在85km处，温度可降到160 以下。 ? 密度、温度和压强随大气高度的变化 海平面上的标准值 温度高度分布律 对流层 温度遵循着每上升1000m ，温度下降6.5°C 的递减规律,即 平流层　温度保持为常数，即　　　　　　　 压强和密度随大气高度的变化 ? 图1.5分析气压随高度的变化 离海平面距离为 的微柱段上 方向的力平衡关系式为： 即 则有 对流层内可得 则有 根据上式可得 对流层内 压强比为 ； 密度比为 。 平流层内 压强比为 ； 密度比为 。 ?标准大气（见书中表格） ? 在线教务辅导网： 更多课程配套课件资源请访问在线教务辅导网 * 课件制作人：王保国教授、彭学敏硕士 北京理工大学宇航学院 高速气动热与人机工程中心 说明 王保国（北京理工大学宇航学院）、刘淑艳（北京理工大学）、王新泉（中原工学院）、刘英学（上海海事大学）四位教授编著的《流体力学》随按少学时编写，但涵盖面十分广泛，既有不可压缩粘流，又有可压缩粘流；既有势流，又有漩涡流；既有亚声速流，又有超声速流；既有一元流动，又有二元流动问题。各位老师可根据本校情况酌情增减。 编者 2012年10月8日 本章主要内容 1.1 流体力学研究的对象与方法 1.2流体的连续介质模型 1.3 流体的主要物理性质及输运系数 1.4 流体的几个基本模型 1.5标准大气 1.1　流体力学研究的对象与方法 流体力学是研究流体与物体之间有相对运动时流体运动的基本规律以及流体与物体之间作用力的科学。 流体满足质量守恒、牛顿第二定律、能量守恒、热力学第一定律、第二定律等。 研究流体力学的基本任务： ?认识流动所发生的一些现象的本质 ?找出共同的基本规律，应用这些规律解决飞行器以及各种流体机械、各种动力装置中的流体力学问题。 ? 发展概况 ? 18世纪是流体力学的创建阶段。 1738年伯努利（Bernoulli） 《流体动力学》 ； 1744年达朗贝尔（D’Alembert） “达朗贝尔疑题”； 拉格朗日（Lagrange）改进了欧拉、达朗贝尔方法，并发展了流体动力学的解析方法。 1726年牛顿（Newto