第一章 流体力学基本

1、第一章第一章 流体力学基流体力学基础础 11 流体的主要物理性质流体的主要物理性质 12 流体静力学流体静力学 13 流体动力学流体动力学 14 流动阻力与能量损失流动阻力与能量损失 流体的密度流体的密度 1.流体的密度 流体的密度是流体的重要属性之一，它表示流体具有惯性的物理量，流体的密度定义为：对于均质流体，单位体积流体所具有的质量，用符号来表示。 （1-1） 式中： 流体的密度，kg/m3； M 流体的质量，kg； V流体的体积，m3;11流体的主要物理性质质VMVGg 随着压强的增加，流体体积缩小；随着温度的增高，流体体积膨胀，这是所有流体的共同属性，即流体的压缩性和膨胀性（可压缩性）

2、。 1、流体的膨胀性 在一定的压强下，流体的体积随温度的升高而增大的性质称为流体的膨胀性。流体膨胀性的大小用体积膨胀系数 来表示，它表示当压强不变时，升高一个单位温度所引起流体体积的相对增加量，即 （1-4） 式中 流体的体积膨胀系数，1/，1/K； 流体温度的增加量，K； 原有流体的体积，m3； 流体体积的增加量，m3。二二 流体的压缩性和膨胀性流体的压缩性和膨胀性VdVtVd1Vt dVVdV 实验指出，液体的体积膨胀系数很小，例如在9.8 104Pa下，温度在110范围内，水的体积膨胀系数=1410-61/；温度在1020范围内，水的体积膨胀系数 =15010-6 1/。在常温下，温度每

3、升高1，水的体积相对增量仅为万分之一点五；温度较高时，如90100，也只增加万分之七。其它液体的体积膨胀系数也是很小的。 流体的体积膨胀系数还取决于压强。对于大多数液体，随压强的增加稍为减小。水的在高于50时也随压强的增加而增大。在一定压强作用下，水的体胀系数与温度的关系如表1-1所示。V表1-1 水的体胀系数 （1/）VVpdd1pdVVdpdVd 气体的压缩性要比液体的压缩性大得多，这是由于气体的密度随着温度和压强的改变将发生显著的变化。ddAFdddd12 流体静静力学学hPP0 (1)在重力作用下的静止液体中，静压强随深度按线性规律变化，即随深度的增加，静压强值成正比增大。 (2)在静

4、止液体中，任意一点的静压强由两部分组成：即页面上的压力P0和单位面积上的重力h. (3)在静止液体中，P=常数，h=常数，同一容器内深度相同个点静压力也相等。即任一水平面都是等压面（*在静止液体中，由压力相等的点组成的面成为等压面。在静止、同种、连续的流体中，水平面就是等压面）。 流体压强按计量基准的不同可区分为绝对压强和相对压强。以完全真空时的绝对零压强(p0)为基准来计量的压强称为绝对压强，用符号 Pj表示；以当地大气压强为基准来计量的压强称为相对压强，用P表示。 绝对压力、相对压力和大气压力之间的关系如下 因为P可以由压强表直接测得，所以又叫做计示压强。 绝对压强p是当地大气压强pa与计示压强p之和，而计示压强p是绝对压强p与当地大气压强pa之差。ajPPPjazPPPgppgphazv%1001%100aazppppB真空 绝对压强计示压强绝对压强 绝对压强、计示压强和真空之间的关系 U形管测压计的测量范围比测压管大，但一般亦不超2.94105Pa。U形管测压计可以用来测量液体或气体的压强；可以测量容器中高于大气压强的流体压强，也可以测量容器低于大气压强的流体压强，即可以作为真空计来测量容器中的真空。解释释为为什么么用较较小的力可以顶顶起一辆较辆较重的的轿车轿车。13 流体动动力学学基础础AQ222111AvAv