流體力學(xué)資料復(fù)習(xí)整理

1、采礦 采礦 10-6 班整理 班整理1流體復(fù)習(xí)整理資料 流體復(fù)習(xí)整理資料 第一章 第一章 流體及其物理性質(zhì) 流體及其物理性質(zhì)1.流體的特征 流體的特征——流動(dòng)性 流動(dòng)性:在任意微小的 在任意微小的剪切力 剪切力作用下能產(chǎn)生連續(xù)剪切變形的物體稱為 作用下能產(chǎn)生連續(xù)剪切變形的物體稱為流體 流體。也可以說(shuō)能夠流動(dòng)的物質(zhì)即為流 。也可以說(shuō)能夠流動(dòng)的物質(zhì)即為流體。 體。 流體 流體在靜止

2、時(shí)不能 在靜止時(shí)不能承受剪切力，不能抵抗剪切變形。 承受剪切力，不能抵抗剪切變形。流體 流體只有在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下 只有在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，當(dāng)流體質(zhì)點(diǎn)之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)， ，當(dāng)流體質(zhì)點(diǎn)之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，才能 才能抵抗剪切變形。 抵抗剪切變形。只要有剪切力的作用，流體就不會(huì)靜止下來(lái)，將會(huì)發(fā)生連續(xù)變形而流動(dòng)。 只要有剪切力的作用，流體就不會(huì)靜止下來(lái)，將會(huì)發(fā)生連續(xù)變形而流動(dòng)。運(yùn)動(dòng)流體抵抗剪切變形的能力（產(chǎn)生剪切應(yīng)力的大?。w現(xiàn)在變形的速率上，而不是變形的大

3、小 運(yùn)動(dòng)流體抵抗剪切變形的能力（產(chǎn)生剪切應(yīng)力的大?。w現(xiàn)在變形的速率上，而不是變形的大?。ㄅc彈性體的不同之處） （與彈性體的不同之處） 。2.流體的重度： 流體的重度：?jiǎn)挝惑w積的流體所的受的重力，用 單位體積的流體所的受的重力，用 γ 表示。 表示。g 一般計(jì)算中取 一般計(jì)算中取 9.8m/s2 3.密度： 密度：=1000kg/，=1.2kg/，=13.6，常壓常溫下，空氣的密度大約是水的 ，常壓常溫下，空氣的密度大約是水的 1/80

4、03. 當(dāng)流體的壓縮性對(duì)所研究的流動(dòng)影響不大，可忽略不計(jì)時(shí)，這種流體稱為不可壓縮流體，反之稱 當(dāng)流體的壓縮性對(duì)所研究的流動(dòng)影響不大，可忽略不計(jì)時(shí)，這種流體稱為不可壓縮流體，反之稱為可壓縮流體。通常液體和低速流動(dòng)的氣體（ 為可壓縮流體。通常液體和低速流動(dòng)的氣體（Ｕ<70m／s）可作為不可壓縮流體處理。 ）可作為不可壓縮流體處理。4.壓縮系數(shù)： 壓縮系數(shù)：彈性模數(shù)： 彈性模數(shù)：2 1 d / d pp E N m ? ? ? ? ?膨

5、脹系數(shù)： 膨脹系數(shù)：） （ K / 1 d d 1d/ dT VV TV Vt ? ? ?5.流體的粘性：運(yùn)動(dòng)流體內(nèi)存在內(nèi)摩擦力的特性（有抵抗剪切變形的能力） 流體的粘性：運(yùn)動(dòng)流體內(nèi)存在內(nèi)摩擦力的特性（有抵抗剪切變形的能力） ，這就是粘滯性。 ，這就是粘滯性。流體的 流體的粘性就是阻止發(fā)生剪切變形的一種特性，而內(nèi)摩擦力則是粘性的動(dòng)力表現(xiàn)。溫度升高時(shí)，液體的粘性降低，氣體 粘性就是阻止發(fā)生剪切變形的一種特性，而內(nèi)摩擦力則是粘性的動(dòng)力表現(xiàn)。

6、溫度升高時(shí)，液體的粘性降低，氣體粘性增加。 粘性增加。6.牛頓內(nèi)摩擦定律 牛頓內(nèi)摩擦定律： 單位面積上的摩擦力為： 單位面積上的摩擦力為：內(nèi)摩擦力為： 內(nèi)摩擦力為：此式即為牛頓內(nèi)摩擦定律公式。其中： 此式即為牛頓內(nèi)摩擦定律公式。其中：μ為動(dòng)力粘度，表征流體抵抗變形的能力，它和密度的比值稱為流體的運(yùn) μ為動(dòng)力粘度，表征流體抵抗變形的能力，它和密度的比值稱為流體的運(yùn)動(dòng)粘度ν 動(dòng)粘度ν內(nèi)摩擦力是成對(duì)出現(xiàn)的，流體所受的內(nèi)摩擦力總與相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度相

7、反。為使公式中的 內(nèi)摩擦力是成對(duì)出現(xiàn)的，流體所受的內(nèi)摩擦力總與相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度相反。為使公式中的 τ 值既能反映大小，又可表 值既能反映大小，又可表示方向，必須規(guī)定：公式中的 示方向，必須規(guī)定：公式中的 τ 是靠近坐標(biāo)原點(diǎn)一側(cè) 是靠近坐標(biāo)原點(diǎn)一側(cè)(即 t-t 線以下 線以下)的流體所受的內(nèi)摩擦應(yīng)力，其大小為 的流體所受的內(nèi)摩擦應(yīng)力，其大小為 μ du/dy，方向由 方向由 du/dy 的符號(hào)決定，為正時(shí) 的符號(hào)決定，為正時(shí) τ 與 u 同向

8、，為負(fù)時(shí) 同向，為負(fù)時(shí) τ 與 u 反向，顯然，對(duì)下圖所示的流動(dòng)， 反向，顯然，對(duì)下圖所示的流動(dòng)，τ＞0， 即 t—t 線以下的流體Ⅰ受上部流體Ⅱ拖動(dòng)，而Ⅱ受Ⅰ的阻滯。 以下的流體Ⅰ受上部流體Ⅱ拖動(dòng)，而Ⅱ受Ⅰ的阻滯。3 / g N m ? ? ?pVV pV Vp dd 1d/ d ? ? ? ? ? 2 1 d 1 d / d dpV m N V p p? ? ? ? ? ?h U ? ? ?dydu A hU A A T ? ? ?

9、 ? ? ?? ? ?＝采礦 采礦 10-6 班整理 班整理38.液體相對(duì)平衡，就是指液體質(zhì)點(diǎn)之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但盛裝液體的容器卻對(duì)地面上的固定坐標(biāo)系有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的狀 液體相對(duì)平衡，就是指液體質(zhì)點(diǎn)之間沒有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，但盛裝液體的容器卻對(duì)地面上的固定坐標(biāo)系有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)。原理：達(dá)朗伯原理。 態(tài)。原理：達(dá)朗伯原理。 這時(shí)流體處于慣性運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，流體平衡微分方程仍適用?；痉匠蹋?這時(shí)流體處于慣性運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，流體平衡微分方程仍

10、適用。基本方程： dp =ρ(Xdx+Ydy+Zdz) 9.靜止液體對(duì)壁面的作用力 靜止液體對(duì)壁面的作用力：(要會(huì)計(jì)算 要會(huì)計(jì)算)作用在平面上的總壓力： 作用在平面上的總壓力：總壓力大小為： 總壓力大小為：P作用在平面上的總壓力的作用點(diǎn)： 作用在平面上的總壓力的作用點(diǎn)： 區(qū)別 區(qū)別 hc 和 yc幾點(diǎn)結(jié)論 幾點(diǎn)結(jié)論：平面上靜水壓強(qiáng)的平均值為作用面（平面圖形）形心處的壓強(qiáng)?？倝毫Υ笮〉扔谧饔妹嫘涡?：

11、平面上靜水壓強(qiáng)的平均值為作用面（平面圖形）形心處的壓強(qiáng)?？倝毫Υ笮〉扔谧饔妹嫘涡?C 處的壓 處的壓強(qiáng) pC 乘上作用面的面積 乘上作用面的面積 A . 平面上均勻分布力的合力作用點(diǎn)將是其形心，而靜壓強(qiáng)分布是不均勻的，浸沒在液面下越深，壓強(qiáng)越大所以總壓 平面上均勻分布力的合力作用點(diǎn)將是其形心，而靜壓強(qiáng)分布是不均勻的，浸沒在液面下越深，壓強(qiáng)越大所以總壓力作用點(diǎn)位于作用面形心以下。 力作用點(diǎn)位于作用面形心以下。在計(jì)算中壓強(qiáng)取相對(duì)壓強(qiáng)。 在計(jì)

12、算中壓強(qiáng)取相對(duì)壓強(qiáng)。10.作用在曲面（柱面）上的總壓力： 作用在曲面（柱面）上的總壓力：總壓力的作用點(diǎn)確定方法 總壓力的作用點(diǎn)確定方法：水平分力 ：水平分力 Px 的作用線通過(guò) 的作用線通過(guò) Ax 的壓力中心；鉛垂分力 的壓力中心；鉛垂分力 Pz 的作用線通過(guò) 的作用線通過(guò) Vp 的重心；總壓 的重心；總壓力 P 的作用線由 的作用線由 Px、Pz 的交點(diǎn)和 的交點(diǎn)和 確定；將 確定；將 P 的作用線延長(zhǎng)至受