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流体力学

1流体的粘滞性

（1）流体粘性概念的表述

①运动流体具有抵抗剪切变形的能力，就是粘滞性，这种抵抗体现在剪切变形的快（速率）

上。

②发生相对运动的流体质点（或流层）之间所呈现的内摩擦力以抵抗剪切变形（发生相对运

动）的物理特

性称为流体的黏性或黏滞性。

③黏性是指发生相对运动时流体内部呈现的内摩擦力特性。在剪切变形中，流体内部出现成

对的切应力，

称为内摩擦应力，来抵抗相邻两层流体之间的相对运动.

④粘性是流体的固有属性,但理想流体分了•间无引力，故没有黏性；静止的流体因为没有相

对运动而不表

现出黏性。

2毛细管现象

①将直径很小两端开口的细管竖直插入液体中，由于表面张力的作用，管中的液面会发生上

升或下降的现

象，称为毛细管现象。

②毛细管现象中液面究竟上升还是下降，取决于液体与管壁分子间的吸引力（附着力）与液

体分子间的吸

引力（内聚力）之间大小的比较：附着力＞内聚力，液面上升：附着力〈内聚力，液面下降。

③由液体重量与表面张力的铅垂分量相平衡，确定毛细管中液面升降高度h,

④为减小毛细管现象引起误差，测压用的玻璃管内径应不小于10mm。

3流体静压强的两个基本特性

①静压强作用的垂向性：静止流体的应力只有内法向分量一静压强（静止流体内的压应力）。

②静压强的各向等值性：驿压强的大小与作用面的方位无关一静压强是标量函数。

4平衡微分方程的物理意义

（1）静压强场的梯度p的三个分量是压强在三个坐标轴方向的方向导数，它反映了标量

场p在空间上的不均匀性in［homogeneily）。

2（）流体的平衡微分方程实质上反映了静止平（衡）流体中质量力和压差力之间的平衡。

3（）静压强对流体受力的影响是通过压差来体现的

5测压原理

（1）用测压管测量

测压管的一端接大气，可得到测压管水头，再利用液体的平衡规律，可知连通的静止液体区

域中任何一点

的压强，包括测点处的压强。如果连通的静止液体区域包括多种液体，则须在它们的分界面

处作过渡

6拉格朗日法：着眼于流体质点，跟踪质点描述其运动历程。

①以研究单个流体质点运动过程作为基础，综合所有质点的运动，构成整个流体的运动。

②拉格朗日法是质点系法，它定义流体质点的位移矢量为：，a,b,c是拉格朗日变

数，即I时刻质点的空间位置，用来对连续介质中无穷多个质点进行编号，作为质点标签。

③流体在运动过程中其它运动要素和物理量的时间历程也可用格朗日法描述

7欧法：着眼于空间点，研究质点流经空间各固定点的运动特性。

①以研究流场中各个空间点上运动要素的变化情况作为基础，综合所有的空间点的情况，构

成整个流体的运动。

②欧法是流场法，它定义流体质点的速度矢量场为：,（，,）xyzluu,,,xyz是空间点

场（点）的位置

坐标，称为欧变数。流速u是在I时刻占据（,,xyz）的那个流体质点的速度矢量。

③流体的其它运动要素和物理特性也都可用相应的时间和空间域上的场的形式表达。如加速

度场、压强场等：）（x,y,z,taa,）（ppx,y,z,t。

④如果流场的空间分布不随时间变化，其欧表达式中将不显含时间t,这样的流场称为

恒定流。否则称为非恒定流。

⑤欧法把流场的运动要素和物理量都用场的形式表达，为在分析流体力学问题时直接运用

场论的数学知识创造了便利条件。

8恒定流、非恒定流（定常流、非定常流）

①若流场中各空间点上的任何运动要素均不随时间变化，称流动为恒定流。否则，为非恒定

流。

②恒定流中，所有物理量的欧表达式中将不显含时间，它们只是空间位置坐标的函数，时

变导数为零。

③恒定流的时变加速度为零，但位变加速度可以不为零。

④流动是否恒定与所选取的参考坐标系有关，因此是相对的概念

9迹线和流线

（1）迹线

①定义：表示某一流体质点在一个时间段内的运动轨迹线，是