流体力学 第一章节 绪论.pptVIP

《流体力学》;一、选用教材;三、学习基础;第一章 绪论 ;§1.1 流体力学的任务和研究对象;液体与气体的区别 液体的流动性小于气体； 液体具有一定的体积，并取容器的形状； 气体充满任何容器，而无一定体积。;三、流体力学研究的对象;3.流体力学由以下内容构成 静力学：关于液体平衡的规律，它研究液体处于静止（或相对平衡）状态时，作用于液体上的各种力之间的关系。 动力学：关于液体运动的规律，它研究液体在运动状态时，作用于液体上的力与运动要素之间的关系，以及液体的运动特性与能量转换等等。;1.理论分析 2.科学试验 ;经典力学的基本原理： 牛顿的三大定律、动量定律、动能定律 水流运动的基本方程式： 连续性方程、能量方程、动量方程 ;2.科学试验 （1）原型观测 （2）模型试验 （3）系统试验 （4）数值模拟 ;（1）原型观测 在野外或水工建筑物现场，对水流运动进行观测，收集第一性资料，为检验理论分析成果或总结某些基本规律提供依据。;（2）模型试验 当实际水流运动复杂，而理论分析困难，无法解决实际工程的水力学问题时采用。 指在实验室内，以水力相似理论为指导，把实际工程缩小为模型，在模型上预演相应的水流运动，得出模型水流的规律性，再把模型试验成果按照相似关系换算为原型的成果以满足工程设计的需要;（3）系统试验 在实验室内，小规模的造成某种水流运动，用已进行系统的实验观测，从中找到规律。 数理知识 数据处理方法 量纲分析方法;（4）数值模拟 通过求解水流的运动方程来得到模拟区域内任意时刻任意位置力和运动要素的值。 先进性：采用计算机、流体计算软件等高新技术。 经济性：可给定不同的边界条件，进行大量的模拟，给出足够多的力和运动要素值以进行分析。;本课程基本要求 ;a.水力荷载的计算；;学习的难点与对策 ;发展 Archimedes（250BC）液体浮力与浮体定律 B.Pascal（1650）液体压强的传递规律 Newton (1686) 内摩擦定律 系统理论的建立 DI.Bernowli（1738）：能量方程 L.Ewler（1755）：理想液体的微分方程式组 ——Hydrodynamics（水动力学）???古典流体力学 ;H.Pitot(1732)： Pitot管 A.dechezy(1769)：谢才公式（计算均匀流动） H.Darcy(1856)Dany定律 ——hydraulics水力学 19s中叶： 纳维一斯托克斯：建适用于粘性流体的方程 雷诺：Reynolds方程 ——近代粘性流动理论 1904：L.prandtl建立边界层理论 ——使古典流体力学与水力学两种研究途径得到统一;第一阶段（16世纪以前）：流体力学形成的萌芽阶段 第二阶段（16世纪文艺复兴以后-18世纪中叶）流体力学成为一门独立学科的基础阶段 第三阶段（18世纪中叶-19世纪末）流体力学沿着两个方向发展——欧拉、伯努利 第四阶段（19世纪末以来）流体力学飞跃发展;第一阶段（16世纪以前）：流体力学形成的萌芽阶段;Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd.;第二阶段（16世纪文艺复兴以后-18世纪中叶）流体力学成为一门独立学科的基础阶段;第三阶段（18世纪中叶-19世纪末）流体力学沿着两个方向发展——欧拉（理论）、伯努利（实验）;第四阶段（19世纪末以来）流体力学飞跃发展;二、流体力学的在工程中的应用;实际工程中的流体力学问题;水对水工建筑物的作用力问题;河渠水面曲线问题;F;2.确定水工建筑物过水能力;3.分析水流流动形态;4.确定水流能量消耗和利用;5.特殊的水力学问题;液体的主要物理性质;1.惯性、质量与密度;国际单位：kg/m3; ;3、粘性;(2) 流体粘性所产生的两种效应 流体内部各流体微团之间会产生粘性力； 流体降粘附于它所接触的固体表面。;2）.牛顿内摩擦定律 ;(2) 牛顿内摩擦定律;⑴粘性切应力与速度梯度成正比；; 流体粘性大小的度量,由流体流动的内聚力和分子的动量交换引起。;(3) 粘度的影响因素;压力对流体粘度的影响不大，一般忽略不计;(4) 粘度的测量;例：汽缸内壁的直径D=12cm，活塞的直径d=11.96cm，活塞长度L=14cm，活塞往复运动的速度为1m/s，润滑油的μ =0.1Pa·s。求作用在活塞上的粘性力