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第三节 流动流体力学一、流动流体的有关知识：1、理想液体、稳定流动、一元流动（1）理想液体一般认为没有粘性，也没有压缩性的液体。（2）稳定流动液体流动时，其任一点的参数不随时间变化，仅仅是位置的函数，如 （3）一元流动一带锥度的圆形截面的管道，半径为r，液体从中间流过。 2、流线、流束、通流截面（1）流线：在时刻表示液流中各质点运动状态的曲线。在流线上，各个点的切线方向，实际上就是这个质点的运动方向。（2）流束：在流场中，任意取一个面积A，找出通过A的所有流线，这些流线的集合就是流束。（3）通流截面：与通过它的所有流线都垂直的截面。当液体在管道中流动时，管道截面就是通流截面。3、流量、流速、平均流速、质量流量流量定义：单位时间内，流过流束通流截面的液体体积。 引出平均流速的概念平均流速：质量流量： 单位体积内所含液体的质量。4、控制体在流场中取一个确定的空间区域，这个空间区域就是控制体，这个区域周界称为控制面。二、 连续性方程质量守恒定律根据质量守恒定律例1：活塞面积为A，运动速度为v，进入缸的液压油的压力为p，流量为q，现在要研究在活塞运动过程中，其运动参数之间的关系。液压缸左腔控制体V；在某一时刻t进入V的质量流量为： 例：非等截面管道连续性方程应用上式变形：三、伯努利方程能量守恒定律引出1、理想液体的伯努利方程根据能量守恒定律有 因为两个截面是任取的，上式可改为：物理意义：在流体的任意截面处单位重量的液体中所含有的总机械能是相等的。或：截面1和截面2的机械能是相等。引出实际液体的伯努利方程：两个原因2、实际液体的伯努利方程 ：1）介绍混水器的工作原理；2）取截面1和截面2，列连续性方程：3）列伯努利方程：4） 对2和3截面列伯努利方程：例2水箱下部开孔，其面积为A0，箱中恒定水位高度为h，水箱断面甚大，其中流速可以忽略，如图示，求孔口流出水流断面A与其位置x的关系。解：1）取三个截面 00，11，22，坐标轴； 2）对02截面列伯努利方程00截面上：p0 =p0 =0, v0 =0,机械能只有一项：22截面上：p2=p0 =0；设通过截面A的流速为v2;高度为x;机械能有两项： 3）对01截面列伯努利方程11截面上： p1=p0 =0；z1=0,设通过截面A0的流速为v1；机械能只有一项：4）对12截面列连续性方程5）（3）代入（1）：（2）代入（4），整理：例3：试推导文氏流量计的流量公式1）说明2）对A1和A2截面列伯努利方程和连续性方程3）（2）变形，代入（1）4）求p1 p2取00为等压面；（4）代入（3）在计算时应注意：1）截面1、2应顺流向选取，且选在流动平稳的通流截面上；2）z , p ,v应为通流截面的同一点的参数，一般将这三个参数定在通流截面的轴心处。四、动量方程动量定理：作用在物体上的力的大小，就等于物体在力所作用方向上动量的变化率例：动量实验装置为一喷嘴向正交于射流方
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