流体力学中文课件

,,1由确定的流体质点组成的流体团。随时间改变其空间位置、控制体(CV)CS)，把控制体内区域与外界分开。流体可以通过CS流进流出CV，占据CV内的流2MMkVFDkDVHGG) rNd是系统体积内包含的总物理量N:M,k,D ttt时刻，系统内的流体，可看作等于控制体内的流体加上流出控NNNt t DNddVndDtdt dVndAN流出控制体的净流率，由于系统的空间位置和体积dd对系统的质量守恒定律（系统的体积为运用雷诺输运定理（运用雷诺输运定理（NMdt dVdVDtdt VGA,V,mVdh1hddVndAdt2wwddVndA0与dVndA zh,azh,zh,w td1h1使用dVndA02DNDNddGGV4.2.2动量定理4.2.2动量定理Dkk运用雷诺输运定理（VNkDkdVdVVVFFFdVdVVdtFFBFSVVFxFBxFSxuVFyFByFSyvVFFFwVVVndAVVndA,V,mVxppp,,ss,VgVnds0 Vs(VV)(ss)FVV(gsin)s l 2sgs 2sg表面力 ps(pp)(ss)(pp/2)spps VV(VS)(VV)[(VV)(SSFFgsszsp1p2 pV2VVndS2gzV, GGVndAmiFuV22VVGAV A,Q(Vsin)(Q22Q(1cos已知：A1已知：A1=0.01m2,V2=16m/s,Pa999kg/m3Vp连续方程，求V,p(p)0,yVndAVAVAVAV160.00254(m/xAg2gg∵p2pa0,p1V1p2Vp(V2V2)999(1621 2120105Ryx动量定理，求动量定理，求FuVxpARV(VA)VARpAVA1.36103(NP=p1FyvVyRV(VA)VxRy99916 Rx,Ryxy(1)CVVdAViVndAVi速度分量u,v,wmVA 作用于CV四周相互抵消，不考虑大气压强作用，使用表压强VbVb09m砂子下落速度Vs15m/s砂子下落质量流量230kg/s求：开始装砂时拉力VVud dbbdddVndsddVVndsV以上结果代入TVdMdMVT VVs09230bddtVrdVrndAVV控制体做匀速直 FBFSVdVrVr 已知：Q已知：Q=1000mL/s,S=30求：rVrndsmin,rmout,r0min,rmin,rQ,mout,r2SVrVQ2S23016.7(m/已知：V=30m/s,U=10m/s，喷嘴截面A1=0.003VRy 2 （大气合力为零）VndAVAVA0AV1xURuV 2 V1A1xU R(Vcos60V)VA(cos601)V2 1r1rV1rV2rVURyvrVrndAV2rsin60V1rA1(VU)2A1sin 4.3.3THrVVTrpdArgdT合力 TNH,则rVDHdrVdrVVdtTTrpdArgdrpndArgdTdtrVdrVVddGVdtTrVVTmrVmrVmrVr w1c1rp1ccTmGGG()2r2c2r2c2sin(90rcrcsin(90Dw1rr1p2221111rcT(rVrV ,令UhW1(UVUVmg2 11b2,V1;1).RbV212转动方向为正，转矩方向与转动方向相同（水泵）R3)输入 WTR22 VWWm(U2V2U1V1mQ,V10,U2V2U2Vr2cos30r2Vr2cosVhrhsinVrcVWQrQc已知：Q已知：Q=1000mL/s,S2=30mm2500r/min时的阻力矩； rTV0VV,m由上节例题，V16.7msTrVQ2001016.7100010003.34（N500r/VVrV2 r V1.25（Nr2Tr(Vr轴2r TU2Vr2 83.5s1 797r/VV14.2.4能量方程4.2.4能量方程eu QWNE,DE edeVndS，(QW)(QWdedeVndSQdtDNdd 切应力VdAWWpVdtedeVndSQWpVded(uVgz)VndSQ2 gz)VndSQ(u(u gz)VndSQ mu gzuV QVmh gzh gzQW,huVV热 V2,求:单位质量流体的输出功解CV如虚线所示 [ux2]y[ux2]y(u)2xtyz(u)(v)(w) x2xx(u)(v)(w)xyzxyz((u)(v)(w)Duvw(u)(v)(uuvvwD(uvG0D()(u)(v)(w)D(uvw)u2u2uAuA,uAuGu1从D(dm)0,dmdD(d)0,dDD(d)0,1D1D(d) Dtd1D(d)uvwGd xy1DGtr1(rV)1(V)(V)rrzrtr21(rrsinrsinr2r(rrsinrsinr2rsinrsin例(1).例(1).u=Axv设不可压缩流体，A常数。(2不可压缩流体做平面辐射状流动，Vrf(r),VGu VAxivudyf(x)AyfVV1(rV)0rVrVf(r)1(rV)1VVzr r 4.44.4理想流体（静止 切应力取与 yxx,xy,分别取n与y轴、,, xxzx2x2y2 y yy2 yy,xyyy xF[(xxx)(xxx)]yyxzy xx[(yxy)(yxy)]xyy+[(zxz)(zxz)]xy(xxyxzx)xyzz yzF F(yzzz)x 4.5Navier--Stokes4.5Navier--StokesmDuFFmDvFFmDwFF Dwg()xy gg (uuuvuwu)g yx( w)g y (wuwvwww)gxzyz duxywvyzuzpvu2xy p2p22p2p2p2Dug Dvg yxyDwg zxyconst, p2uvuwux x yxy zpuuuuvw xxyzpuuu xy2 Dugp2u2u2ux2yzDvgp2v2v2v x2y2zDwgp2w2w2w xyconst,Dupu2u2uDvpv2v2vDwpw2w2wDVGpixjykzixjykzx2y222V(uivjwkxyzixyz+jxyz+kxyG2u2u2uG2v2v2vG2w2w2wN-SN-SVr(V)Vg1p(2V2VVr r2rV(V)VVrVg1p(V2VrVr2rVz(V)Vg1pN-Sr rr2sin2 rrsinr2sin2柱坐标柱坐标(VVV