流体力学ppt课件

1、流体力学是研究流体机械运动规律及其应用的科学，是力学的一个重要分支。流体力学研究的对象液体和气体。流体力学发展简史流体力学的研究方法作用在流体上的力流体的主要物理性质流体力学的模型前往流体力学与相关的邻近学科相互渗透，形成很多新分支和交叉学科kZjYiXmFlimfm01.质量力：作用在所研究的流体质量中心，与质量成正比重力惯性力单位质量力重力gmmgZAFA0lim2.表面力：外界对所研究流体表面的作用力，作用在外 外表，与表面积大小成正比应力切线方向：切向应力剪切力内法线方向：法向应力压强AFlimpnA0AFA0limFAFnF表面力具有传递性流体相对运动时因粘性而产生的内摩擦力VmV0

2、limVm3/1000mkg1.惯性密度常见的密度在一个标准大气压下）：4时的水20时的空气容重重度）比重g1v3/2 . 1mkg2.粘性：在外力作用下，流体微元间出现相对运动时，随之产生阻抗相对运动的内摩擦力微观机制：分子间吸引力、分子不规则运动的动量交换牛顿内摩擦定律：切应力：dzdvAF dzdvAFdzdvAFzvv+dvvxzdzya.速度梯度的物理意义角变形速度剪切变形速度）dzdvdzdvdttgdddtddzdvvdt(v+dv)dtdvdtdzd流体与固体在摩擦规律上完全不同正比于dv/dz正比于正压力，与速度无关b.动力粘度系数：与流体性质有关PaS运动粘度系数）：m/s

3、)T(f)p,T(f微观机制：液体吸引力T气体热运动Tdv/dz牛顿流体o 牛顿流体服从牛顿内摩擦定律的流体水、大部分轻油、气体等）c.牛顿流体与非牛顿流体0dv/dzo塑性流体 非牛顿流体 塑性流体克服初始应力0后，才与速度梯度成正比牙膏、新拌水泥砂浆、中等浓度的悬浮液等）dv/dzo拟塑性流体 拟塑性流体的增长率随dv/dz的增大而降低高分子溶液、纸浆、血液等）dv/dzo膨胀型流体 膨胀型流体的增长率随dv/dz的增大而增加淀粉糊、挟沙水流）0dv/dzo膨胀型流体牛顿流体拟塑性流体塑性流体例：汽缸内壁的直径D=12cm，活塞的直径d=11.96cm，活塞长度L=14cm，活塞往复运动的

4、速度为1m/s，润滑油的 =0.1Pas。求作用在活塞上的粘性力。解：dndvAT2053014011960m.dLAdndvNT5 .261051 . 0053. 03留意：面积、速度梯度的取法dDL131052/ )1196. 012. 0(012/ )(0sdDv例：旋转圆筒粘度计，外筒固定，内筒转速n=10r/min。内外筒间充入实验液体。内筒r1=1.93cm，外筒 r2=2cm，内筒高h=7cm，转轴上扭距M=0.0045Nm。求该实验液体的粘度。解：dydu602 nM留意：1.面积A的取法； 2.单位统一hnr1r21210rrr1Ar0045. 0211rhrsPa952. 0得3.紧缩膨胀性a.压缩系数在一定温度下，密度的变化率与压强的变化成正比dpddpd/1E体积模量弹性模量）b.膨胀系数dTVdV在一定压强下，体积的变化率与温度的变化成正比dTVdV /dpVdV /dTd/c.气体 理想气体状态方程RTpR气体常数空气R=8.31/0.029=287J/kgK 等温过程：压缩系数 等压过程：膨胀系数 绝热过程：压缩系数 低速标准状态，v68m/s气流可按不可压缩流体处理pdppdpdpdT1TdTTdTdTVdVp1pdppdpdpd1ghr2cos21.表面张力：由分子的内聚力引起单位：N/m发生在液气接