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文档简介

1、岩 体 水 力 学,主讲:陈海霞,参考书目,水力学,水力学与山区河流开发保护国家重点实验室(四川大学)编,吴持恭主编,2008,高等教育出版社,北京 流体力学,吴望一编著,2008,北京大学出版社,北京 流体力学,汪志明,崔海清,何光渝主编,2006,石油工业出版社,北京 裂隙岩体水力学基础,朱珍德,郭海庆著,2007,科学出版社,北京 岩体水力学导论,仵彦卿,张倬元著,1995,西南交通大学出版社,成都,第一章 流体力学概述,发展简况: 国内_水磨、水车、铜壶滴漏、孔明灯,秦朝都江堰等; 国外_阿基米德浮力理论,托里拆利(1643)孔口泄流定律,巴斯加(1650)压强传递定律,牛顿(1686

2、)液体内摩擦定律等。之后,伯努利方程、欧拉方程奠定了理论基础,纳维-斯托克斯、泊阿松等促成了粘性流体力学理论和旋涡理论;实验方面有雷诺、谢才、达西等发现了两流态、水力摩阻、渗流等现象或规律;儒柯夫斯基、卡门、普朗特等对空气动力学、绕流、边界层等理论作出了重大贡献。,第一章 流体力学概述,流体的性质:分子间引力小,无固定形状,受剪切作用即变形,有流动性,一般无抗拉能力(除粘弹性流体外),在容器中仅能承受压力,流体内无残余应力,各向同性等。,第一章 流体力学概述,定义:流体是在外力作用下能产生连续变形的各向同性物质。 流体分类:形态 液体-气体;压缩性 可压缩与不可压缩;粘性 理想流体与粘性流体;

3、流变性 牛顿流体与非牛顿流体。,第一章 流体力学概述,连续介质假设:认为流体质点是微观上充分大、宏观上充分小的流体微团,完全充满整个所占空间,无孔隙存在。 流体力学研究方法:实验、理论、计算三手段相互促进,彼此影响。,第一章 流体力学概述,描述流体运动的两种方法:拉格朗日方法和欧拉方法 拉格朗日方法:着眼于流体质点,设法描述出每个流体质点自始至终的运动过程,即所有质点的位置随时间变化的规律。 迹线:流体质点在空间运动时所描绘出来的曲线。,第一章 流体力学概述,拉格朗日表述方法,第一章 流体力学概述,例1.1一流体质点位置与时间关系为 , 问在给定的时间和空间上: 流体质点的速度矢量和加速度矢量各为多少?,第一章 流体力学概述,解:速度矢量为: 代入数值 ,得,第一章 流体力学概述,加速度为: 故,第一章 流体力学概述,欧拉方法:着眼于空间点,设法在空间中的每一个点上描述出流体运动随时间的变化状况。,第一章 流体力学概述,流线:流体速度场中的曲线,该曲线上每点的切线方向与该点的速度矢量方向重合。 一般地,流线与迹线相互区别,但在稳定流中重合。,第一章 流体力学概述,例1.2已知流场的流速矢量为 , 问在 时,该点的加速度 为多少? 解:因为 所以,第一章 流体力学概述,流体运动分类:

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