流体第四章动力学

流体第四章动力学第1页，课件共33页，创作于2023年2月第一节理想流体运动微分方程一、欧拉运动方程

1、取研究对象

2、受力分析（X方向）表面力（仅有压力）

质量力第2页，课件共33页，创作于2023年2月一、欧拉运动方程3、导出关系式第3页，课件共33页，创作于2023年2月一、欧拉运动方程4、得出结论物理意义：作用在单位质量流体上质量力与表面力之和等于惯性力。第4页，课件共33页，创作于2023年2月一、欧拉运动方程第5页，课件共33页，创作于2023年2月一、欧拉运动方程第6页，课件共33页，创作于2023年2月一、欧拉运动方程式（4—1）、式（4—3）适用范围第7页，课件共33页，创作于2023年2月二、理想流体的伯努利方程①②③第8页，课件共33页，创作于2023年2月二、理想流体的伯努利方程1、①→第9页，课件共33页，创作于2023年2月二、理想流体的伯努利方程2、3、②→③→第10页，课件共33页，创作于2023年2月二、理想流体的伯努利方程单位重量不可压缩理想流体在稳定流条件中沿流线的伯努利方程。第11页，课件共33页，创作于2023年2月二、理想流体的伯努利方程适用条件：理想不可压缩流体，质量力只有重力，沿稳定流的流线或微小流束。第12页，课件共33页，创作于2023年2月三、伯努利方程的意义1、几何意义——位置水头——压力水头+——测压管水头代表一个高度第13页，课件共33页，创作于2023年2月1、几何意义第14页，课件共33页，创作于2023年2月2、物理意义

——比位能

——比压能+——静止流体的总比能第15页，课件共33页，创作于2023年2月2、物理意义

——总比能三种形式的能量和功在流动的过程中可相互转化。第16页，课件共33页，创作于2023年2月第二节实际流体总流的伯努利方程理想流体流束的伯努利方程以上两式只适用于理想流体不适用于实际流体，只适用于流束而不适用于总流。它表明流线上总比能不变，这与事实不符。第17页，课件共33页，创作于2023年2月一、总流的伯努利方程第18页，课件共33页，创作于2023年2月一、总流的伯努利方程A实际流体有粘性，流动时有摩擦，产生摩擦阻力。B局部管件引起附加阻力，使流体能量在局部装置处突然降低。→这些克服阻力而损失的机械能变成热能而散失。因此，实际流体流动时，沿流动方向总比能是逐渐降低的。水头损失第19页，课件共33页，创作于2023年2月一、总流的伯努利方程如何从流束的伯努利方程推导出实际流体总流的伯努利方程？解决总流断面上每一点速度和压力都不同第20页，课件共33页，创作于2023年2月一、总流的伯努利方程（1）（2）（3）第21页，课件共33页，创作于2023年2月一、总流的伯努利方程（4）第22页，课件共33页，创作于2023年2月1、缓变流（断面）（解决压强不等问题）第23页，课件共33页，创作于2023年2月1、缓变流（断面）压力分布规律1）在缓变流断面上取一微小流柱体2）作用在柱形流体轴线方向的力：Fz=dmu2/RR——第24页，课件共33页，创作于2023年2月1、缓变流（断面）第25页，课件共33页，创作于2023年2月1、缓变流（断面）第一个积分解决第26页，课件共33页，创作于2023年2月2、动能修正系数（解决）第27页，课件共33页，创作于2023年2月2、动能修正系数(a+b)3=a3+3a2b+3ab2+b3第28页，课件共33页，创作于2023年2月2、动能修正系数第二个积分解决第29页，课件共33页，创作于2023年2月2、动能修正系数第30页，课件共33页，创作于2023年2月一、总流的伯努利方程回顾：如何从流束的伯努利方程推导出实际流体总流的伯努利方程？解决总流断面上每一点速度和压力都不同第31页，课件共33页，创作于2023年2月一、总流的伯努利方程适用条件；（1）稳定流；（2）不可压缩流体；（3）作用于流体上的质量力只有重力；（4）所取断面为缓变流断面，中间允许急变流。第32页，课件共3