第一章 工程流体力学导论.pptVIP

固体：既能承受压力，也能承受拉力，能抵抗拉伸变形。流体：只能承受压力，一般不能承受拉力，不能抵抗拉伸变形。第29页，共45页，星期日，2025年，2月5日液体和气体的区别:1.流动性的大小：气体比液体流动性要大，主要是因为分子间距不同。2.可压缩性：气体的压缩性高于液体。在研究低速气体流动规律时，可将气体视为不可压缩流体处理，在研究气体的高速流动时，必须考虑气体的压缩性。第30页，共45页，星期日，2025年，2月5日二、连续介质假设一般可把流体的运动看成是以大量分子集团为单位进行运动的，把这种分子集团称为质点，质点与质点之间无间隙。把由不连续分子组成的流体看成由连续质点组成的流体，这就是连续介质假设。注意：连续介质的概念具有相对性。当我们所研究物体的特征尺寸与质点的尺寸同量级时，连续介质假设就不适用了。第31页，共45页，星期日，2025年，2月5日第四节作用在流体上的力表面力：是指作用在所研究流体外表面上与表面积大小成正比的力。用应力表示。研究中常把应力分为切向应力和法向应力。

切向力：液体相对流动时因粘性内摩擦而产生的。第32页，共45页，星期日，2025年，2月5日理想（静止）流体中一点处的应力理想（静止）流体中没有切应力，只承受压力，不能承受拉力。表面力只有法向压应力p静止液体中法向应力沿着流体表面的内法线方向成为压力，又称为压强。

表面张力：表面力的一种，是作用在液体自由表面

沿作用面法向的拉力。第33页，共45页，星期日，2025年，2月5日第1页，共45页，星期日，2025年，2月5日第一章导论第一节流体力学的研究任务和研究方法第二节流体力学发展简史第四节作用在流体上的力第五节流体的主要物理性质第三节连续介质假设第2页，共45页，星期日，2025年，2月5日一、定义：研究液体平衡和运动规律的一门学科，是力学一个重要的分支。二、基本任务：建立描述流体运动的基本方程，确定流体经各种通道及绕流不同物体时流速、压强的分布规律，探求能量转换及各种损失的计算方法，并解决流体与限制其流动的固体壁之间的相互作用问题。第一节流体力学的研究任务和研究方法第3页，共45页，星期日，2025年，2月5日流体力学可分为理论流体力学和工程流体力学。三、研究对象：液体和气体。研究流体中大量分子的宏观平均运动规律，而不考虑其具体的分子运动。四、研究方法：理论分析根据工程实际中流动现象的特点，建立流体运动的方程及边界条件，运用数学工具准确地或近似地求出方程的解。第4页，共45页，星期日，2025年，2月5日实验研究根据模化理论对所研究的流动进行模拟，通过观察和测量，获得所需结果，可直接解决工程中复杂的问题，并能发现新的流动现象。数值计算将流体力学方程和边界条件采用适当的方法离散化，然后选取适当的计算方法，用计算机求解。四、应用流体力学广泛应用于水利工程、航空工程，化学工程、机械工程也在日益广泛的应用着流体力学。第5页，共45页，星期日，2025年，2月5日流体力学也是众多应用科学和工程技术的基础。由于空气动力学的发展，人类研制出2－3倍声速的战斗机。EXITF-22第6页，共45页，星期日，2025年，2月5日EXIT流体力学也是众多应用科学和工程技术的基础。由于空气动力学的发展，人类研制出2-3倍声速的战斗机。阵风第7页，共45页，星期日，2025年，2月5日使重量超过3百吨，面积达半个足球场的大型民航客机，靠空气的支托象鸟一样飞行成为可能，创造了人类技术史上的奇迹。EXIT第8页，共45页，星期日，2025年，2月5日利用超高速气体动力学，物理化学流体力学和稀薄气体力学的研究成果，人类制造出航天飞机，建立太空站，实现了人类登月的梦想。EXIT第9页，共45页，星期日，2025年，2月5日排水量达50万吨以上的超大型运输船；EXIT第10页，共45页，星期日，2025年，2月5日航速达30节，深潜达数百米的核动力潜艇；EXIT第11页，共45页，星期日，2025年，2月5日时速达200公里的新型地效艇等，它们的设计都建立在水动力学，船舶流体力学的基础之上。EXIT第12页，共45页，星期日，2025年，2月5日发展更快更安全更舒适的交通工具；EXIT第13页，共45页，星期日，2025年，2月5日EXIT保时捷第14页，共45页，星期日，2025年，2月5日EXIT宝马6－45第15页，共45页，星期日，2025年，2月5日能源动