流体运动学理论基础.pptVIP

工程流体力学; 主要内容：;§3.1 研究流体流动的方法;§3.1 研究流体流动的方法;§3.1 研究流体流动的方法;§3.1 研究流体流动的方法;§3.1 研究流体流动的方法;§3.1 研究流体流动的方法;§3.1 研究流体流动的方法;§3.1 研究流体流动的方法;§3.2 研究流体运动的若干基本概念;2.非恒定流动;二、一维流动、二维流动和三维流动 ;定义：流体质点的运动轨迹。适用于拉格朗日法（不同时刻，同一质点）。;2、流线（stream line） ;2、流线（stream line）; 流线 迹线的性质;;四、流管、流束、元流、总流、过流断面;2. 元流;五、流量（flow rate）、断面平均流速 ;六、均匀流、非均匀流（缓变流、急变流）;七、系统、控制体 ;t时刻;八、湿周（wetted perimeter）、水力半径（hydraulic radius） ;§3.3 流体运动的连续性方程continuity equation;;;;;二、连续性方程方程的积分;;恒定不可压缩总流;; 【例】 假设有一不可压缩流体三维流动，其速度分布规律为）U=3（x+y3)，v=4y+z2，w=x+y+2z。试分析该流动是否连续。 【解】 所以 故此流动不连续。不满足连续性方程的流动是不存在的 ; 【例3】 有一不可压缩流体平面流动，其速度分布规律为u=x2siny，v=2xcosy，试分析该流动是否连续。 【解】 根据式 所以 故此流动是连续的。; 【例】 有一输水管道，如图所示。水自截面1-1流向截面2-2。测得截面1-1的水流平均流速 m/s，已知d1=0.5m， d2=1m，试求截面2-2处的平均流速 为多少？ 【解】 (m/s); 作业：3-1，3-3;假设六面体形心的坐标为x、y、z，压强为p，则左右两个面压强为：; 根据牛顿第二定律得x轴方向的运动微分方程 将上式各项除以流体微团的流体质量ρdxdydz，化简后得： ;§3-4 理想流体的运动微分方程及积分;理想流体运动微分方程;实际流体运动微分方程——N-S(Navier-Stokes)方程;二、欧拉运动微分方程的积分;2.质量力只受重力：Z轴垂直向上; 4.适用范围：理想流体；运动沿恒定流的流线或流束；质量力只受重力；不可压缩流体。; 6.物理意义：;;3.5 实际流体恒定总流的伯努利方程;二、实际流体恒定总流的伯努利方程; 2.实际流体总流的伯努利方程推导;; （5）渐变流（解决问题2）：; （6）动能修正系数（解决问题1，即解决 的积分：;或：; （7）解决问题3，即解决 的积分：;三、伯努利方程的意义; 2.物理意义;三、伯努利方程的应用;例1：如图所示的虹吸管泄水，已知断面1,2及2,3的损失分别为hw1,2=0.6v2/(2g)和hw2,3=0.5v2/(2g) ，试求断面2的平均压强。;例2：节流式流量计;例2：节流式流量计;V;例3： 皮托管;例3： 皮托管;例4：流体流动的吸力;例5: 已知: zc=9.5m zB=6m 不计损失 求: c 点压能和动能;例6：如图所示的虹吸管泄水，已知断面1,2及2,3的损失分别为hw1,2=0.6v2/(2g)和hw2,3=0.5v2/(2g) ，试求断面2的平均压强。;3.6 泵对液流能量的增加;;;;;例1：一抽水机管系，要求把下水池的水输送到高池，两池高差15m，流量qV=0.03m3/s，水管内径d=150mm。泵的效率?p=0.76。设已知管路损失（泵损除外）为10v2/(2g) ，试求轴功率。;例2：如图所示，用8kW的水泵抽水，泵效率为90％，管径为300mm，全管路的水头损失为1m，吸水管路的水头损失为0