流体力学-第一章PPT学习教案

1、会计学1流体力学流体力学(li t l xu)-第一章第一章第一页，共94页。第1页/共94页第二页，共94页。1.流体的物理性质1.1物质(wzh)结构1.2连续介质假设1.3流体的可压缩性与热膨胀性1.4流体的输运性质2.流体运动学2.1 流体运动的描述2. 2迹线、流线和脉线2.3 流场中的速度分解2.4 作用于流体上的力2.5 本构关系第2页/共94页第三页，共94页。第3页/共94页第四页，共94页。第4页/共94页第五页，共94页。第5页/共94页第六页，共94页。第6页/共94页第七页，共94页。第7页/共94页第八页，共94页。学的角度看，把它们归为流体很不实际，故通常学的角度

2、看，把它们归为流体很不实际，故通常仍旧作为固体对待仍旧作为固体对待) )第8页/共94页第九页，共94页。第9页/共94页第十页，共94页。第10页/共94页第十一页，共94页。 连续介质假设 流体力学是研究流体的宏观运动的，研究的对象不直接是这些物质粒子本身，而是从这些物质抽象出来的一种模型连续介质。 连续介质模型认为(假设)物质连续地无间隙地分布于物质所占有的整个空间，流体宏观物理量是空间点及时间的连续函数。 通常所说的流体力学，就是指建立在连续介质假设基础上的流体力学。 连续介质假设的思想： 研究对象是物体的宏观运动，即大量分子的平均行为，而不是单个分子的个别行为，因而可以不去考虑物质的

3、分子结构和单个分子的运动细节。事实(shsh)表明，物质的分子结构和分子的热运动只对宏观运动存在间接的影响，即只能通过影响物质的热力学特性来影响物体的运动。 因此，类似于热力学方法，当研究物体的变形、流动等宏观运动特性时，就可以将物体作为一种连续体对待，而无须计及它的微观分子结构。 新问题： 怎样把一个由分子和原子组成的质点系统“等效地”代换为一个连续体？即应如何正确规定连续体的质量、动量、能量等物理量在空间的分布。第11页/共94页第十二页，共94页。第12页/共94页第十三页，共94页。第13页/共94页第十四页，共94页。第14页/共94页第十五页，共94页。1.能把流体看作连续介质的条

4、件是什么？2.2设稀薄(xb)气体的分子自由程是几米的数量级，问下列两种3.情况连续介质假设是否成立?4. (1)人造卫星在飞离大气层进入稀薄(xb)气体层时5. (2)假想地球在这样的稀薄(xb)气体中运动第15页/共94页第十六页，共94页。第16页/共94页第十七页，共94页。第17页/共94页第十八页，共94页。第18页/共94页第十九页，共94页。在1atm下，温度从273K变化到373K，水的体积仅增加(zngji)4.3%P360 附录 表D.3, T=273.15, 比容vf=1/1000(m3/kg), T=373.15, vf=1.044/1000(m3/kg) 第19页/

5、共94页第二十页，共94页。1. 当压强增量为50000 Pa时某种流体的密度增加了0.02。试求该流体的体积弹性模量(tn xn m lin)。2. 空气(R0287.1Nm(kgK)在压强为p105Pa, 温度为T20时，分别求其等温压缩系数和热膨胀系数。( )提示：第20页/共94页第二十一页，共94页。第21页/共94页第二十二页，共94页。第22页/共94页第二十三页，共94页。自由程是指一个(y )分子与其它分子相继两次碰撞之间，经过的直线路程第23页/共94页第二十四页，共94页。第24页/共94页第二十五页，共94页。第25页/共94页第二十六页，共94页。第26页/共94页第

6、二十七页，共94页。第27页/共94页第二十八页，共94页。第28页/共94页第二十九页，共94页。第29页/共94页第三十页，共94页。第30页/共94页第三十一页，共94页。第31页/共94页第三十二页，共94页。更精确计算对空气，温度(wnd)为288K时实测结果第32页/共94页第三十三页，共94页。第33页/共94页第三十四页，共94页。第34页/共94页第三十五页，共94页。第35页/共94页第三十六页，共94页。异性(yxng)第36页/共94页第三十七页，共94页。第37页/共94页第三十八页，共94页。第38页/共94页第三十九页，共94页。第39页/共94页第四十页，共94

7、页。1.流体的物理性质(wl xngzh)1.1物质结构1.2连续介质假设1.3流体的可压缩性与热膨胀性1.4流体的输运性质2.流体运动学2.1 流体运动的描述2.2 迹线、流线和脉线2.3 流场中的速度分解2.4 作用于流体上的力2.5 本构关系第40页/共94页第四十一页，共94页。第41页/共94页第四十二页，共94页。第42页/共94页第四十三页，共94页。第43页/共94页第四十四页，共94页。第44页/共94页第四十五页，共94页。？加速度第45页/共94页第四十六页，共94页。第46页/共94页第四十七页，共94页。第47页/共94页第四十八页，共94页。第48页/共94页第四十

8、九页，共94页。加速度第49页/共94页第五十页，共94页。第50页/共94页第五十一页，共94页。第51页/共94页第五十二页，共94页。第52页/共94页第五十三页，共94页。第53页/共94页第五十四页，共94页。第54页/共94页第五十五页，共94页。第55页/共94页第五十六页，共94页。第56页/共94页第五十七页，共94页。第57页/共94页第五十八页，共94页。第58页/共94页第五十九页，共94页。第59页/共94页第六十页，共94页。第60页/共94页第六十一页，共94页。第61页/共94页第六十二页，共94页。流线与迹线第62页/共94页第六十三页，共94页。第63页/共

9、94页第六十四页，共94页。第64页/共94页第六十五页，共94页。第65页/共94页第六十六页，共94页。第66页/共94页第六十七页，共94页。第67页/共94页第六十八页，共94页。第68页/共94页第六十九页，共94页。第69页/共94页第七十页，共94页。第70页/共94页第七十一页，共94页。第71页/共94页第七十二页，共94页。第72页/共94页第七十三页，共94页。第73页/共94页第七十四页，共94页。第74页/共94页第七十五页，共94页。第75页/共94页第七十六页，共94页。第76页/共94页第七十七页，共94页。第77页/共94页第七十八页，共94页。第78页/共94页第七十九页，共94页。第79页/共94页第八十页，共94页。第80页/共94页第八十一页，共94页。第81页/共94页第八十二页，共94页。第82页/共94页第八十三页，共94页。F=P =第83页/共94页第八十四页，共94页。第84页/共94页第八十五页，共94页。吴望一，流体力学(li t l xu)上，p131, (张量知识)第85页/共94页第八十六页，共94页。第86页/共94页第八十七页，共94页。第87页/共94页第八十八页，共94页。实际流体都是有粘性的，但若粘度系数或流场中速度(sd)梯度很小以致流体的粘性(切向)应力很小时，可以近似地把粘性应力取为零，这种虚构的