001--1静力学1.pptVIP

* 第一章 流体的流动及输送 1.1 流体概述 一．连续介质模型 把流体视为由无数个流体微团（或流体质点）所组成，这些流体微团紧密接触，彼此没有间隙。这就是连续介质模型。 流体微团（或流体质点）： 宏观上足够小，以致于可以将其看成一个几何上没有维度的点； 同时微观上足够大，它里面包含着许许多多的分子，其行为已经表现出大量分子的统计学性质。 基础 流体静力学方程、连续性方程、机械能衡算方程、流动阻力方程 易流动性 进出系统以及系统内任一参数均不随时间变化，即稳定流动。否则为不稳定流动。 运动参数（压力、温度、流速）不随时间而变。 图1-7:稳定流动 图1-8:不稳定流动 二、易流动性 三、流动的稳定性 只要施加切应力，发生任意大形变，产生流动。 实际流体都是可压缩的，但液体可以视为不可压缩流体。一般气体是可压缩流体。 四、 流体的可压缩性与不可压缩性 ?????可压缩流体 ?????不可压缩流体 一、流体的密度 定义：单位体积流体所具有的质量，以ρ表示，单位为kg/m3，属于物性。 影响因素：气体----------种类、压力、温度、浓度 液体--------- 种类、温度、浓度 获得方法：（1）查物性数据手册 （2）公式计算： 1.2 流体静力学方程 液体：设有N个组分组成的液体m kg，（忽略偏摩尔体积的影响） 假设混合时有： 且T不变， 方程两边同除以m得： 混合物的密度： 其中:ωi=mi/m 表示为质量分率。 对于每一种组分：有 代入体积公式有： 气体：1.设N个组分组成的气体m kg，则有：m=∑mi， m=ρmV mi=ρiVi 则ρmV = ∑ρiVi 2.采用混合物状态方程： 其中：Mm=∑Miyi 二、流体的压强 如重力(质量力)、离心力等，属于非接触性的力。 ---- 压力 ----剪切力 1．体积力 2．静压力 单位面积上所受到的法向应力称为静压强，向内方向为正方向，习惯上称之为静压力，用符号p表示。 静压力各向同性 （1）压力单位 SI制中， N/m2 =Pa，称为帕斯卡 工程制：kgf/cm2 (at)； atm 其它： mmHg ； mmH2O ； mH2O ； bar … （2）压力大小的三种表征方法 绝对零压线 大气压力线 A 绝对压力 表压 B 绝对压力 真空度 （3）压力的测量：实际中一般采用压力表（或真空表）来测量流体的压力，用压力表（或真空表）所测量的值为对于当地大气压相对值（如图）。 ---以当地大气压为基准 三、 流体静力学基本方程 p=p0+?gh p /?g项具有长度因次[L]，称为静压头，Z表示液面位置高度称为位压头。上式表示在液体内部，静压头和位压头可以相互转换。 流体静力学方程 位压头 静压头 静压能 位能 静力学方程的讨论： （1）适用场合： 绝对静止、连续、均质、不可压缩 （2）总势能（压头）守恒 静止流体内任一水平面的静压能（静压头）与位能（位压头）之和保持不变。 （3）等压面为水平面 在静止的、连续的同一种液体内，处于同一水平面上各点的静压强相等（静压强仅与垂直高度有关，与水平位置无关）。 （4）压力可传递-------巴斯噶定理 p0改变时，液体内部各点的压强也以同样大小变化。 P=P0+?gh 单管压力计 1、压力计 某一点表压或真空度 四、流体静力学方程的应用 U型管压力计 * *