工程流体力学公式

1、工程流体力学公式 其次章 流体的主要物理性质 1. 密度 = m /V 7. 压缩系数 V V T 体积模量 K 1V P dvx V p6. 体胀系数 V V V P T 9. 牛顿内摩擦定律 F Av/ h dy 动力黏度 : 运动黏度 第三章 流体静力学 重点 : 流体静压强特性,欧拉平稳微分方程式,等压面方程及其,流体静力学 基本方程意义及其运算,压强关系换算,相对静止状态流体的压强运算,流体 静压力的运算 压力体 ； 1, f x 1 p0f 1p0f z dz x 2, 压强差公式 dp f x dx f y dy 等压面 : dp=0 3,重力场中流体的平稳 4,帕斯卡定理 pp

2、a p0 g z0 z p0 gh 5, 真空度 pv p6, 等加速直线运动容器内液体的相对平稳 7,等角速度旋转容器中液体的相对平稳 pg22 rz C外加边界条件确定 C 如: r0, z 0, p p02g 自由液面上某点的铅直坐标 : Zs 22 r2g 第 1 页,共 5 页工程流体力学公式 8,静止液体作用在平面上的总压力 9,静止液体作用在曲面上的总压力 水平方向的作用力 : dFx dF cos ghdAcos ghdAz ghdA sin 垂直方向的作用力 dFz dF sin ghdAx 总压力 F 2 Fx 2 Fy tg Fx Fz 第四章 流体运动学基础 1,. 欧

3、拉法 加速度场 简写为 当地加速度 : 迁移加速度 2, 拉格朗日法 : 流体质点的运动速度的拉格朗日描述为 3,流线微分方程 : 4. 流量运算 : 单位时间内通过 dA 的微小流量为 dqv=udA 通过整个过流断面流量 qv d qv A u d A 平均流速 5, 水力半径 : 总流的有效截面积与湿周之比 R hA 6. NV dV 连续性方程 对于定常流淌 1A1 1= 2A2 2 对于不行压缩流体 , 1 = 2 = c A1 1=A2 2= qv 7,动量方程 8, 能量方程 : , 不考虑与外界热量交换 , 质量力只有重力的情形 第 2 页,共 5 页工程流体力学公式 定常流淌

4、 : CS vn u2 v gz pdA 029, 伯努利方程 微流 : 2 v gz p常数 不行压缩理想流体在与外界无热交换的条件下 210,皮托管测速 : vB 2 gh 1 / 2 11,黏性流体 总流 的伯努利方程 1v1a z 1p1 2v2a z 2p2 h 不行压缩黏性流体总流伯努 2g g2g g利方程 应用范畴 : 重力作用下 , 不行压粘性流体定常流淌任意缓变流截面 ； 11. ,总流的动量方程 第六章 管内流淌与水力运算 1. 沿程能量缺失 hf d 2g l v 2 22. 局部能量缺失 hj 2g v 3. 总能量缺失 hw hf hj 4. 对直径为 d 的圆截面

5、管道的雷诺数 : Re vd vd v 临界雷诺数 Recr =2022, 小于 2022, 流淌为层流 ; 大于 2022, 流淌为湍流； 5. 沿程缺失 圆管中流体的层流流淌 第 3 页,共 5 页工程流体力学公式 断面流速分布 : vl 2 r0 r2dpgh , l v a2dl 4v l m ax r2dpgh r=0 处: 轴线上 04dl 平均流速 : va 1v l m ax r2d p gh 028dl 水平放置的圆管中流量 : qv 4 r0 p 哈根- 泊肃叶公式 128 l单位体积流体的压降 : p128 qvl 4 d单位重量流体压降 : hf p32 lv 64 2

6、 l v 2 64 l v g2 gd vd d 2g Re d 2g d 2g 64 沿程缺失系数 : Re 6. 局部缺失 : 1管道截面突然扩大 局部缺失 h j 1 A 22 v A 22 1 2 v 2A2 2 g A1 2 g 局部缺失系数 11 A1 A2 2 , 2A2 2 1 A1 当管道与大面积的水池相连时 ,A2 A1, =1, 水流的速度头完全消逝于水池中； 2管道截面突然缩小 hjc v c 2vc v2 22g 2g 当大面积的水池与管道相连时 ,A1 A2, =0, 5； 第七章 第八章 理想流体的有旋流淌与无旋流淌 第 4 页,共 5 页工程流体力学公式 1,连续性微分方程 不行压缩流体定常流淌 vx vy vz 0 三维 vz x y x z vx vy 0二维 x y 2,无旋运动 【 =0】 vz vy ; vx vy ; vx y z y x z 3,涡通量 J A 2n dA 2 A 速度环