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文档简介

流体力学 流体 液体 气体各部分间很容易发生相对运动 这种具有流动特性的连续介质称为流体 流体力学 流体力学 研究流体运动的规律及它与固体的相互作用 一 理想流体的稳定流动流线流管 二 流体的连续性原理 一 流体的连续性原理 二 分支流管中的流体的连续性原理 二 流线流管 一 理想流体的稳定流动 3 1理想流体的稳定流动 一 理想流体的稳定流动 一 理想流体的稳定流动流线流管 不可压缩 没有粘性的流体 称为理想流体 若流体在空间各点的流速不随时间变化 这种流动称为稳定流动 理想流体 稳定流动 一 理想流体的稳定流动流线流管 二 流线流管 流线 在流体中人为地作一些曲线 使这些曲线上任一点的切线方向都与流体质点经过该点的速度方向一致 这些曲线称为流线 一 理想流体的稳定流动流线流管 流管 由流线围成的管状区域称为流管 稳定流动的流线 流管特点 流线永不相交 流管中流体只在管中流动 二 流体的连续性原理 一 流体的连续性原理 以理想流体的稳定流动为例 在流体中任取一流管 由理想流体不可压缩性可知 二 流体的连续性原理 上式表明 在理想流体的稳定流动中 同一流管的任一横截面处的流速和该横截面积之积是一恒量 称为流体稳定流动的连续性原理 含义 连续性原理表明同一流管中流量守恒 vS表示单位时间内通过某一截面的流体体积 称为流量 二 流体的连续性原理 二 分支流管中的流体的连续性原理 在分支流管中 连续性方程为 3 伯努利方程及其应用 一 伯努利方程 二 伯努利方程的应用 一 喷雾器 二 比多管 一 伯努利方程的推导 二 功能原理 三 流量计 四 小孔中的流速 一 伯努利方程 一 伯努利方程的推导 1 流体质元经 t时间机械能的增量 动能增量为 势能增量为 一 伯努利方程 机械能增量为 一 伯努利方程 二 功能原理 一 伯努利方程 2 外力作功 令V S1v1 t S2v2 t 一 伯努利方程 上式可改写为 各项除以V m V 一 伯努利方程 由于截面S1 S2是任取的 因此有 伯努利方程 理想流体作稳定流动时 在流管中任何截面处 单位体积流体的动能 单位体积流体的势能和该处单位体积流体的压强能之积是一恒量 适用条件 理想流体 稳定流动 同一流管 二 伯努利方程的应用 一 喷雾器 喷雾器原理图 二 伯努利方程的应用 一 喷雾器 SAvA SBvB 由伯努利方程 故PA PB P0 于是液体上升 形成喷雾 而SAvB 喷雾器原理图 由连续性原理 喷雾器原理图 二 伯努利方程的应用 一 喷雾器 SAvA SBvB 由伯努利方程 故PA PB P0 于是液体上升 形成喷雾 由连续性原理 而SAvB 二 伯努利方程的应用 二 比多管 比多管原理图 A A B h 由伯努利方程 而 二 伯努利方程的应用 二 比多管 比多管原理图 A A B h 则有 同时 可得 二 伯努利方程的应用 三 流量计 汾丘里流量计原理图 由伯努利方程 所以 二 伯努利方程的应用 三 流量
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