教学内容备注前言0.1课程特点：内容多；高数。0.2对同学要求及.DOC

教学内容 备 注 前言 0.1 课程特点：内容多；高数。 0.2对同学要求及成绩构成：作业；两次测试；出席率；纪律 1.专业中的地位 2.课程内容： a.内容 流体力学 传热学 传质学 动量传输 热量传输 质量传输 b.内容间的联系 同时作用；互相影响；基本规律相近（甚至反映现象的基本物理量的单位完全一致） 绪论 传输过程是物理量从非平衡状态向平衡状态转移的过程，是自然界和工程技术中普遍存在的现象。在工程技术领域，如冶金、化工、能源、制冷、动力、环保等领域都普遍存在传输现象。 速度梯度，温度梯度、浓度梯度就是产生传输现象的驱动力。 牛顿粘性定律、傅里叶定律和费克定律都是描述分子运动引起的传输现象的基本定律。 第一篇 动量传输 1.1 流体的概念及连续介质假设 1.1.1 流体的概念 定义：流体是指没有固定的形状、易于流动的物质。它包括液体和气体。 特点：无法抵抗剪切力。 液体和气体区别： 液体分子间的距离比气体分子之间的距离小，分子之间的引力尚能使液体保持一定的体积，故在重力作用下有边界（自由）面，有比较固定的体积，而在受到压缩时因分子之间的斥力较大，故有一定抗力，因而在实用意义上具有不可压缩的特性。气体由于其分子之间的距离很大，引力很弱，既不能保持一定的形状，也不能保持一定的体积，总是完全地充满所占容器的空间，没有自由面，表现出较大的膨胀性。同时由于气体分子之间的斥力很弱，很容易被压缩，因此，气体被认为是可压缩流体。 1.1.2 连续介质假设 把真正的流体看成是一种假想的、由无限多流体质点所组成的稠密而无间隙的连续介质，而且这种连续介质仍然具有流体的一切基本力学性质。 基于这种概念，流体的运动参数（如密度、流速、压强等）都可写成空间坐标的连续函数。 p=p(x,y,z) ρ=ρ(x,y,z) u=u(x,y,z) 这样就可以引用解析数学连续函数理论来研究流体处于平衡和运动状态下的状态参数问题。本书所研究的流体均指连续介质。 1.2 流体的密度、重度、质量体积 铁水的密度=7138 kg/m3 kg/m3 水 4℃ 1000 空气 标准状态 （0℃ 1.013×105Pa） 流体的密度和重度有以下关系： 重度 1.3 流体的压缩性和膨胀性 1.3.2 气体的压缩性和膨胀性 1.P=ρRT R=R0/M=8.314/M 如空气 R=8.314/0.029=287 2.标准大气压下： 当气体流速不高,或在运动过程中温度、压强变化不大时，可将气体看做和水一样是不可压缩流体。 3.绝热可逆过程 不与环境发生热量交换，不对环境做功，无损失能量。 结合P=ρRT（P1=ρ1RT1 P2=ρ2RT2）有多种形式： 1.4 流体的粘性 1.4.1 流体粘性的概念 定义:流体中发生相对运动时，流体层与层之间产生内摩擦力的一种性质。流体粘性只有在流体层间有相对运动时才会呈现出来，静止的流体不会表现出粘性，因而也不存在内摩擦力。 粘性产生的物理原因是： ① 由于分子作不规则运动时，各流体层之间互有分子迁移掺混，快层分子进人慢层时给慢层以向前的碰撞，交换能量，使慢层加速； 漫层分子迁移到快层时，给快层以向后的碰撞，形成阻力而使快层减速。这就是分子不规则运动的动量交换形成的内摩擦力。 ② 当相邻流体层有相对运动时，快层分子的引力拖动慢层，而慢层分子的引力阻滞快层，这就是两层流体之间吸引力所形成的阻力。 1.4.2 牛顿粘性定律 通常把满足牛顿粘性定律的流体称为牛顿流体，否则称为非牛顿流体。实验证明大多数气体流体都属于牛顿流体。本书所讨论的内容只限于牛顿流体。 1.4.3 动力粘度、运动粘度和恩氏粘度 流体粘性的大小以粘度来表示和度量。粘度可分为以下三种： 1 ．动力粘度 单位 意义 N·s/m2 反映粘性强弱 查表 259 264页 2 .运动粘度 单位 意义 反映流动性强弱 1.4.4 温度对流体粘度的影响 流体粘度随温度而变化，由于分子结构及分子运动机理的不同，液体和气体的变化规律是截然相反的。液体粘度大小取决于分子间的距离和分子引力。当温度升高时液体膨胀，分子间距增加，分子引力减小，粘度降低。反之，温度降低，液体粘度增大。气体分子间距较大，内聚力较小，但分子运动较剧烈，粘性主要来源于流层分子的动量交换。当温度升高时，分子运动加剧，所以粘性增大； 1.4.5 理想流体的概念 粘度为零的流体。 思考题： Page13 No1 作业题： 1.计算30℃，5atm时，氧气密度。 2.计算1atm下，20℃时空气密度。 3.4atm下，20℃氧气流到1atm大气中（绝热可逆变化1atm）。计算这时的密度、温度。 第2 章 液体静力学基础 2.1 作用在流体上的力 作用在流体上的力就其产生