医用物理学：液体的流动1

1、物理工程学院基础理论教学中心 第三章第三章 液体的流动液体的流动 基础理论教学中心基础理论教学中心 基础理论教学中心基础理论教学中心 第一节第一节 理想液体的定常流动理想液体的定常流动 本章学习要点：本章学习要点： 1、掌握掌握理想液体、定常流动的物理概念；理想液体、定常流动的物理概念； 2、掌握掌握液流连续性方程、柏努利方程的液流连续性方程、柏努利方程的 物理意义，并能够熟练应用；物理意义，并能够熟练应用； 3、理解理解牛顿黏滞定律、泊肃叶定律的物理牛顿黏滞定律、泊肃叶定律的物理 意义及其应用；意义及其应用； 4、理解理解黏滞流体的层流、湍流、雷诺数等概念；黏滞流体的层流、湍流、雷诺数等概念

2、； 5、理解理解斯托克斯定律的意义及应用；斯托克斯定律的意义及应用； 6、了解了解黏滞性液体的柏努利方程的物理意义。黏滞性液体的柏努利方程的物理意义。 基础理论教学中心基础理论教学中心 第一节第一节 理想液体的定常流动理想液体的定常流动 一、理想液体的定常流动一、理想液体的定常流动 1、理性液体、理性液体(ideal liquid) 理想模型：点、线、电阻、单摆、自由落体、滑轮、绳等理想模型：点、线、电阻、单摆、自由落体、滑轮、绳等。 抓住主要矛盾，略去次要矛盾抓住主要矛盾，略去次要矛盾 滴定管实验滴定管实验液体体积随压强的变化液体体积随压强的变化 理想液体理想液体 （1）、绝对不可压缩）、绝

3、对不可压缩 （2）、没有黏滞性（没有内摩擦性）、没有黏滞性（没有内摩擦性） 基础理论教学中心基础理论教学中心 第一节第一节 理想液体的定常流动理想液体的定常流动 一般液体可以视为一般液体可以视为不可压缩不可压缩，水、酒精的，水、酒精的黏滞黏滞 系数很小系数很小，可以被视为，可以被视为理想液体理想液体。 气体在压强和温度恒定时，体积是常数，气气体在压强和温度恒定时，体积是常数，气 体的黏滞性更小，可以被视为体的黏滞性更小，可以被视为理想流体理想流体。 2、定常流动、定常流动 液体中各点的流速都不随时间改变，则液体液体中各点的流速都不随时间改变，则液体 的流动称的流动称定常流动定常流动(stead

4、y flow)。 v(x,y,z,t) v(x,y,z) 基础理论教学中心基础理论教学中心 第一节第一节 理想液体的定常流动理想液体的定常流动 研究液体流动的两种方法：研究液体流动的两种方法： 欧拉法（流场法）欧拉法（流场法） 拉格朗日法（液粒法）拉格朗日法（液粒法） （1）流线：）流线：线上各点的切线方向与液体通过该点的线上各点的切线方向与液体通过该点的 速度方向一致。速度方向一致。 定常流动，空间各点流速不随时间变化，定常流动，空间各点流速不随时间变化， 流线的形状也不随时间变化。流线的形状也不随时间变化。 流线的形状不随时间变化的流动是定常流动。流线的形状不随时间变化的流动是定常流动。

5、在液体做定常流动的空间中，任两条流线不可能相交。在液体做定常流动的空间中，任两条流线不可能相交。 基础理论教学中心基础理论教学中心 第一节第一节 理想液体的定常流动理想液体的定常流动 （2）流管：流线所围成的管状区域。）流管：流线所围成的管状区域。 定常流动，空间各点流速不随时间变化，定常流动，空间各点流速不随时间变化， 流管的形状也不随时间变化。流管的形状也不随时间变化。 流线的形状不随时间变化的流动是定常流动。流线的形状不随时间变化的流动是定常流动。 在液体做定常流动的空间中，流管内外液体不交流。在液体做定常流动的空间中，流管内外液体不交流。 3、液流连续性原理、液流连续性原理 （1）、流量）、流量：单位时间内流过流管截面上的体积：单位时间内流过流管截面上的体积 基础理论教学中心基础理论教学中心 第一节第一节 理想液体的定常流动理想液体的定常流动 vs t ls t V Q tvstvsV 2211 2211 vsvs （2）、液流连续性原理）、液流连续性原理 液体不可压缩，体积不变；液体不可压缩，体积不变； 定常流动，流管形状不变流管内外液体不交流；定常流动，流管形状不变流管内外液体不交流； 基础理论教学中心基础理论教学中心 第一节第一节 理想液体的定常流动理想液体的定常流动 2211 vsvs 讨讨 论论 （1）使用连