江苏大学工程流体力学重点

1、第一章 概论1. 流体质点： 所谓流体质点就是流体中宏观尺寸非常小而微观尺寸又 足够大的任意一个物理实体。数学描述：在流体中任一点A（x，y， z）处取一个微团 V,当V 0时，这个流体微团趋于点 A,称为流体 质点。流体质点无线尺度； 流体质点具有宏观特性； 流体质点的物理 量值为周围临界体积范围内物理量的统计平均值。2. 连续介质假设： 流体是由无数连续分布的流体质点组成的连续介 质,称为连续介质假设。可运用连续函数论数学工具描述和分析流体运动。 连续介质和流体质点假设是对实际流体的数学抽象, 就像几何学对自 然物图形的抽象一样 只有在稀薄气体和激波层内等少数情况下,连续介质假设才不适用。

2、3. 流体的粘性 ：粘性是流体抵抗剪切变形的一种属性,是流体运动时 内部流层之间产生切应力（内摩擦力）的性质。粘性内摩擦力产生的原因：（ 1）分子间吸引力产生的阻力 （2）分子不规则运动动量交换产生的阻力 影响粘性的因素： （ 1）压强 压强越高,液体粘性系数越高,气体粘 性系数越低（ 2）温度 温度越高,液体线性越低,气体粘性越高4. 理想流体 / 实际流体 ：完全没有粘性的流体 /具有粘性的流体。5. 控制体 ：流场中某一确定不变的区域。6牛顿内摩擦定律的内容是什么答：流体内摩擦力的大小与流体的性质有关，与流体的速度梯度和粘度成正比。dy7牛顿流体和非牛顿流体：切应力和速度梯度之间的关系符

3、合牛顿内 摩擦定律的流体称为牛顿流体。否者称为非牛顿流体。试徵述卄去是连按性假设丫在抚悴力学领嫌內，一肢不存虑流傳的荀现結而且假设毓诜是充満整个空间而K囹仕何空障的，即把Y琵体看作连皴介质。这祥就可以把大量禹酿分子和原子的运动冋題近惊为 蛙繳充满整乍空间的谎悴庾点的运功I勺题口G）粘性及牯性的表示万袪济伟诫团茨生柏对运动时产生切冋阻力的性底称为梳休的粘性常用的表示方注.动力粧度、运动牡度，也可以用柏对粘度表示（不扣分）（6?件么是糸統和控制休？系统是一团流体质点的集合，它始终1含青相同的礁休质点.而且貝帀确疋的战量控制 体是扌旨流詢中某一确定的空间区域，遼个区域的周界称为控制面控制依的刑状和位

4、宣相 对二斯选W的坐标系统是囿定不娈的，它斯巨含的探依的量J能时刻改变口第二章流体静力学1流体平衡状态有两种：一种是重力场中的平衡，即流体对地球没有 相对运动；另一种是相对平衡，即流体相对容器或流体质点之间没有 相对运动。2流体处于平衡状态时的压强称为 流体静压强，用符号p表示，单位 为Pa （或N/川）。有两个基本特性：流体静压强的方向与作用面垂直，并指向作用面的内法线方向。平衡流体中任一点处各方向上作用的静压强大小相等，与作用面的 方向无关。3. 质量力 作用在液体每一个质点上 ,其大小与液体质量成正比； 质量力 包括重力和惯性力两种 .单位质量液体的质量力称为单位质量力 ,在数 值上等于

5、加速度 .显然 ,单位重力为重力加速度 g.4. 表面力 作用在液体表面上 ,且与液体表面积大小成正比 ,是由与液体 相接触的其他物体的作用产生的 .单位面积上的表面力称为应力 ,可以 分解成法向应力和切向应力 .5. 等压面 ：流体中压强相等的各点组成的平面称为等压面，等压面的 数学表达式为 p（ x.y.z ） c 。等压面的性质：等压面也是等势面。等压面与质量力垂直。 两种互不相混的液体平衡时，交界面必是等压面。6. 何谓压力体答：压力体是由受压曲面、 液体的自由表面或其延长面和由该曲面的 最外边界引向液面或液面延长面的铅垂面所围成的封闭体积三部分 组成的。第三章 流体运动学基础1. 流

6、线 ：流线是流场中某一瞬时的一条光滑曲线，曲线上每一点的速 度矢量均与该曲线相切。流线是同一时刻由不同流体质点所组成的曲线。流线的性质答：（ 1）定常流动时，流线形状不随时间变化，流线和迹线重合；（2）流场中，除速度为零的点（驻点），速度为无穷大的点（奇点） 外，流线既不能相交，也不能突然转折。（3）流线没有大小，粗细，但有疏密，疏的地方表示流速小，密的 地方表示流速大。2迹线：是流体质点的运动轨迹，是某一流体质点在不同时刻所在位 置的连线。氐欣垃袪：研究流体力学的一种方法，星指通过描述物理量在空间的分布 来研兖流体运动的方袪&拉格朗日法：通过描述每一质点的运功达到了解滦体运幼的方法称为拉口

7、格朗日按.3拉格朗日法：着眼于流体个质点的运动情况，研究每一个流体质点的运动，通过综合所有流体质点的运动情况得到整个流体运动的规律4欧拉法：着眼于研究流体质点经过固定空间点时的流动情况，研究 流体质点经过某一空间点时的速度，加速度，压强等的变化规律，并 通过综合流场中所有空间点上流体质点的运动参数及变化规律得到 整个流场的运动特性。5欧拉运动微分方程的适用条件 是什么答：（1）理想流体；（2）可压缩和不可压缩流体；（3）稳定流和 不稳定流。（3）试比敦谎体力学硏気中欧拉芸和拉格朗日法的不同 研究克体运动审方袪芟要頁曲神.C1）竝裕即日袪.祀盂佯辰点1F为研究对銀”跟探 个质点.措述它运动的历史

8、过牡幷把足第梦的庚点运动督况编合起来.可ttTK 望个流体的运动.C2）腰拉曲 主要研究澄场审的空间点.观槃蹟怎流经誓令空闾上 运动垂弟IS的间变牝的規律.把足輪多的空间点编合出整个篮怵运动的规律6连续性方程的物理意义是什么答：流体在单位时间流出和流入单位体积空间的质量差与其内部质量变化的代数和为零。7欧拉法中加速度如何表示 答：用欧拉法描述流体的流动时，加速度由两部分组成：时变加速度和位变加速度。8欧拉平衡微分方程fx-l-Pxfy-丄仝y欧拉运动微分方程fx-丄上xd xdtfy-丄yd ydtfz-丄厘zd zdt9质点加速度：用欧拉法描述流体运动时，流体质点的加速度由两部分组成:是通过

9、某一空间点处流体质点速度随时间的变化而产生的，称为当地 加速度或时变加速度;()是某一时刻流体质点的速度随空间点的变化引起的，称为迁 移加速度或位变加速度。daxyzdt t x y z10.流管，流束：在流场中任取 圭寸闭曲线c (非流线)过c上的每一点作流线所围成的管状表面称为 流管。流管内部的流体称为 流束。无数微云流束的总和称为总流.根据总流的边界情况把总流分为 三类：有压流动无压流动射流第五章 相似理论与量纲分析1.量纲：物理量单位的种类称为量纲。物理量的量纲分为基本量纲和 导出量纲2. 量纲：用来表征各种物理量性质和种类的。3. 单位：用来度量各种物理量数值大小的尺度。4. 什么叫

10、无量纲量 答：当某一物理量的量纲可简化为零时，该物理量称为无量纲量。5. 什么叫量纲和谐原理答：一个正确、 完整的反映客观规律的物理方程中， 各项的量纲是一 致的，叫量纲和谐原理。6. 什么叫n定理答：任何一个物理过程，如果包含有 n 个物理量，涉及到 m 个基本 量纲，则这个物理过程可由 n 个物理量组成的（ n-m ）个无量纲量所 表达的关系式来描述。由于这些无量纲量用n来表示，这个定理叫n 定理。7. 力学相似 ：是指模型流动与原型流动在对应点上对物理量都具有一 定的比例关系，包括几何相似，运动相似，动力相似。几何相似是指模型流动与原型流动有相似的边界形状， 一切对应的线 性尺寸成比例，对应