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2025-10-5
工程流体力学知识点总结
主讲人：朱华玲
工作室：M2502
电话：
考试题型
2025-10-5
填空题10*2分=20分；
选择题10*2分=20分；
计算题4题，共40分；
论述题2题，每题10分，共20分。
第二章流体的主要物理性质
2025-10-5
一、流体的概念
1、流体：由极其微小、在空间仅占有点的位置的质点所组成的微团构成的、连续的、易于流动的介质。
2、特征：
易流性；
只承受压力，不能承受切应力；
没有固定的形状，其形状取决于容器的形状。
3、流体
液体：分子间距小，具有微小压缩性；
气体：分子间距大，具有很大压缩性。
第二章流体的主要物理性质
2025-10-5
二、流体的密度与压缩性
1、密度单位体积内流体所具有的质量。
均质流体
式中──流体的密度（kg/m）；
──4℃时水的密度（kg/m）。
2、相对密度
第二章流体的主要物理性质
2025-10-5
、重度单位体积内流体所具有的重量。
、体积弹性模量
V一定，在同样Δp下，K越大,ΔV越小,说明K越大，液体的抗压能力越强.
说明：由于压强增大，体积缩小，Δp与ΔV变化趋势相反，为保证K为正值，故加有符号。
01
02
第二章流体的主要物理性质
2025-10-5
三、流体的粘性
1、流体的粘性
液体在外力作用下流动（或有流动趋势）时，其内部因相对运动而产生内摩擦力的性质。
静止液体不呈现粘性。
2、牛顿内摩擦定律:
流体流动时，阻滞剪切变形的内摩擦力与流体运动的速度梯度成正比，与接触面积成正比，与流体的性质有关，与流体内的压力无关。
单位面积上的切应力
式中：
µ----比例常数----动力粘度
第二章流体的主要物理性质
2025-10-5
3、粘性的表示方法及其单位
（1）动力粘度µ
（2）运动粘度
国际单位制中单位：m2/s
常用非法定单位：
1m2/s=104St(cm2/s)=106cSt(mm2/s)
由牛顿内摩擦定律
动力粘度表示单位速度梯度下流体内摩擦应力的大小。
国际单位制中常用单位：或是
第二章流体的主要物理性质
2025-10-5
恩氏粘度与运动粘度的换算关系
4、液体的粘度将随压力和温度的变化发生相应的变化。
（1）流体产生粘性的主要原因
①液体：分子内聚力；
②气体分子作热运动，流层之间分子的热交换频繁。
（2）压力的影响
在高压下，液体的粘度随压力升高而增大；常压下，压力对流体的粘性影响较小，可忽略。
（3）恩氏粘度
注意:2时，使用该公式。当没有约束条件时为7.13。
恩氏粘度是无量纲数。
第二章流体的主要物理性质
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实际流体和理想流体
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实际流体（粘性流体）：
具有粘性的流体称实际流体。
（3）温度的影响
液体：温度升高，粘度降低；
气体：温度升高，粘度增大。
理想流体：
假想没有粘性的流体。
流体静力学
2025-10-5
1、液体的静压强具有两个重要特性：
1)液体静压强的方向总是指向作用面的内法线方向。
2)静止液体内任一点的静压力在各个方向上都相等。
证：四面体上的法向表面力
流体静力学
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投影式：
由
有：
整理得：
四面体上的质量力：
流体静力学
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同理：
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即：
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、静止流体的平衡微分方程式
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研究流体在质量力和表面力的作用下的力的平衡关系
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平衡微分方程式
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设微小六面体中心点a,其静压强为p(x,y,z)
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流体静力学
2025-10-5
x方向的平衡方程式
化简得
同除以
同理得
欧拉平衡方程
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流体静力学
2025-10-5
重力场中的欧拉平衡方程形式为
（1）、不可压缩流体的静压强基本公式
3、重力场中静止流体的压强分布
重力场中的平衡流体中的流体静压力只是高度的连续函数。
流体静力学
2025-10-5
对于不可压缩流体，对上式在流体连续区域内进行积分，可得：
该式为重力场中不可压缩流体的静压强基本方程式。
积分常数C可以由平衡液体自由表面边界条件确定：
流体静力学
2025-10-5
这就是不可压缩流体的静压强分布规律。（重点）
静止流场中压强分布规律既适用于理想流体，也适用于粘性流体
所以
即
流体静压强基本方程式表明：
①重力作用下的静止液体中，任一点的静压强由自由表面上的压强和单位面积液柱重量所组成。
②静止液体
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