工程流体力学与流体机械(环境工程师)小田.pptVIP

工程流体力学与流体机械;1.拉格朗日法——对流体质点进行分析研究，并将其质点的运动汇总起来，从而得到整个流体的运动情况。〔质点法)

;加速度;流体运动的类型;任何实际流动从本质上讲都是在三维空间内发生的，二元和一元流动是在一些特定情况下对实际流动的简化和抽象，以便分析处理。;在实际问题中，常把总流也简化为一元流动，但由于过流断面上的流动要素一般是不均匀的，所以一维简化的关键是要在过流断面上给出运动要素的代表值，通常的方法是取平均值。;;连续性方程;伯努利方程;伯努利方程

物理意义和几何意义;伯努利方程在应用过程中应注意的问题;例文丘里流量计;仪器常数K;水力坡度;;总压线和全压线(气体);流体阻力;总能量损失;阻力损失的计算;雷诺试验;粘性流体的两种流态;雷诺数;各力之间的平衡式:

两断面的能量方程:

均匀流根???方程式

切应力分布:;圆管中的层流运动;2.断面流速分布;〔b〕平均速度;例：应用细管式粘度计测油的粘度，细管d=6mm，l=2m，Q=77cm3/s，水银压差计读值h=30cm，水银密度ρm=13600kg/m3，油的密度ρ=900kg/m3，求油的运动粘度υ;紊流运动;2.紊流运动的时均化;紊流的切应力;b.脉动流动引起的切应力——

〔附加切应力、惯性切应力、雷诺切应力〕;5.紊流的速度分布规律;6.紊流流动结构图;圆管紊流的沿程损失;〔2〕λ变化规律——层流底层的变化;主要计算公式;非圆管中的流动;局部阻力及损失的计算;或;减阻措施;物理意义：除了克服阻力外，全部能量都转化为动能;孔口流量公式:;非恒定出流〔以液面下降为例〕;简单管道的水力计算;虹吸管;复杂管道;2.并联管道——两根以上的管道，两端都接在公共点上;明渠流;渠道分类;渠道分类;均匀流形成条件和水力特征;梯形过水断面的几何要素;均匀流的根本公式;均匀流的根本公式;水力最优断面;水力最优断面;允许流速;明渠均匀流的水力计算;补充条件;⑵底宽b已定，求相应的水深h。

仿照上述解法，先作出曲线，同样找出对应于K=Q/i0.5的h值，即为所求。

⑶按水力最优断面的条件β=b/h，设计断面尺寸b和h。

按当地土质条件确定边坡系数m值，在水力最优断面时，计算出β=b/h，这样就建立了附加条件，然后再仿照⑴或⑵中的方法，求出b或h。

⑷用最大允许不冲流速作为渠道中的实际流速，求相应的b和h。;无压圆管均匀流;输水性能最优充满度：

当h/d=0.94时，Q/Q0=1.08，那么此时通过的流量最大，为恰好满管流时流量的1.08倍；

当h/d=0.81时，v/v0=1.14，那么此时管中的流速最大，为恰好满管流时流速的1.14倍。;明渠非均匀流;断面单位能量(断面比能);比能曲线和临界水深;临界水深;临界底坡;明渠非均匀流流动形态;弗劳德数;例底宽b=5m的长直矩形断面渠道，通过流量Q=40m3/s，假设渠道内某断面水深2m。试用各种方法判别水流流态。

解：

采用临界水深来判别

因2m?hc，故水流属缓流。

采用佛汝得数判别

其中，v=4m/s

Fr?1.0，水流为缓流。

采用临界速度判别

而v=4m/s?vc=4.28m/s，水流为缓流。

除了上述几种方法外，还可绘制e~h比能曲线〔本例略〕，看h=2m的点是否位于曲线的上半支，假设是，那么为缓流。;明渠恒定非均匀渐变流的根本微分方程;一、自由紊流射流的一般特征;３.动力特征——射流中压强与周围压强相等，即动量守恒;圆形断面〔轴对称〕的射流;气体动力学根底;一些常见的热力过程;音速;讨论：;马赫数;讨论;拉伐尔喷管;相似性原理;〔2〕运动相似——模型和原型流场中的相应点上存在的同名速度都成一定的比值，且方向相同。;〔3〕动力相