流體力學(xué)-第三章

1、第三章：流體的積分關(guān)系式,,。,。,。,。,系統(tǒng)或控制質(zhì)量：由一群固定不變的分子所組成的體系。系統(tǒng)的外界稱為環(huán)境。系統(tǒng)與外界的界面稱為邊界。系統(tǒng)沒有質(zhì)量流入流出：系統(tǒng)質(zhì)量不變。流動過程中系統(tǒng)的形狀和位置發(fā)生變化。研究系統(tǒng)的運(yùn)動是拉格朗日法。,。,。,。,。,控制體,,。,。,。,。,控制體：指定的空間區(qū)域控制體的外界稱為環(huán)境?？刂企w與外界的界面稱為邊界?？刂企w質(zhì)量流入流出？固定控制體的形狀和位置發(fā)生變化？

2、研究控制體內(nèi)的運(yùn)動是歐拉法。,第三章：流體的積分關(guān)系式,虛線是系統(tǒng)，實線是控制體1，系統(tǒng)有沒有加速度?2，控制體有沒有加速度?受的力是不是一樣？為什么有差別？,B：變量，比如能量，動量，質(zhì)量?：單位質(zhì)量的變量，比如單位質(zhì)量的能量，動量，質(zhì)量,雷諾輸運(yùn)定理,質(zhì)量守恒,B=m; ?=1,假設(shè)1：固定不變形控制體,假設(shè)2：均勻入口出口,假設(shè)3：穩(wěn)態(tài),假設(shè)4：不可壓,作業(yè),3.6 3.11

3、 3.15 3.22 3.30,線性動量守恒,B=mV; ?=V,假設(shè)：均勻入口出口,1, V 是慣性坐標(biāo)下的速度。2，這是一個矢量方程，?F是矢量求和3，可分解為三個標(biāo)量方程。 ?Fx=; ?Fy=; ?Fz=;4，動量守恒積分方程的關(guān)鍵是力F（壓力，重力等）。,控制體受到的力的作用效果：1，改變控制體本身的動量，2，將流入的動量改變成流出的動量。,封閉表面均勻壓力的合力

4、為0,封閉表面的壓力合力采用絕對壓和相對壓計算結(jié)果一樣一般采用相對壓,射流出口壓力（流體離開管道或容器流入大氣的出口）為大氣壓，兩個例外：1，表面張力（出口直徑非常小）2，超音速射流（出口超音速）,封閉表面上的均勻壓力合力=0,坐標(biāo)設(shè)置在移動的平板上：勻速運(yùn)動坐標(biāo)也是慣性坐標(biāo),地面坐標(biāo)：固定坐標(biāo),勻速坐標(biāo)：平板坐標(biāo),穩(wěn)態(tài)，不可壓,平均速度和動量修正系數(shù),管道出口流體速度不均勻，當(dāng)做均勻流處理時，需要計算或給出平均速度體積平均速

5、度：,平均密度：,密度速度乘積平均值：,不可以壓縮流（常密度流）,可壓縮流：,管道出口動量流修正因子（不可壓縮流）,,,作業(yè),40 52 67,1，定常流場中的流體粒子有加速度嗎？為什么？2，什么是穩(wěn)態(tài)流場（也叫恒定流場或定常流場）？穩(wěn)態(tài)流場中的流體粒子有加速度嗎？為什么？,能量守恒,1, Q控制體吸收的熱量，吸熱為正，放熱為負(fù)，傳熱形式：導(dǎo)熱、對流、輻射。2，W控制體對外做功為正。3，E包括內(nèi)能、動能、勢能。4，Q：

6、控制體表面存在溫度梯度時，通過表面有導(dǎo)熱?？刂企w內(nèi)可以吸收或發(fā)射輻射。5，W：包含軸功（機(jī)械/流體做功）、表面壓力做功？、表面切應(yīng)力做功？。,一維：,高速流動氣體粘性功比較重要；低速氣流和液體流動粘性功可忽略,壓力做功就是推動功,一個入口、一個出口、穩(wěn)態(tài),氣體低速流動或液體流動（不可壓）,不吸熱,動能修正系數(shù),不可壓縮流體體積平均速度：,,,,,2,穩(wěn)態(tài)，不可壓，忽略粘性功和傳熱,無摩擦流動：Bernoulli Equatio

7、n,取某根流線周圍的流線構(gòu)成以這根流線為中心的微元流線管控制體。,控制體質(zhì)量守恒,控制體動量守恒（假設(shè)無摩擦（無切應(yīng)力）：無粘性或速度梯度小）,重力,壓力,沿流線的Bernoulli方程：微分形式,沿流線的Bernoulli方程：積分形式,穩(wěn)態(tài)、不可壓Bernoulli方程積分形式,穩(wěn)態(tài)不可壓Bernoulli Equation,成立條件：穩(wěn)態(tài)、不可壓、無摩擦（速度梯度?。⒀亓骶€、無軸功、無傳熱,穩(wěn)態(tài)、不可壓、無傳熱，能量

8、守恒方程,穩(wěn)態(tài)、無摩擦、無軸功、無傳熱、不可壓、均勻流入，流出,,in,out,,,1,2,?,穩(wěn)態(tài)、不可壓Bernoulli方程,同樣條件下的Bernoulli方程和能量守恒方程等效,沿流線的Bernoulli方程如何拓展到整個入口和出口？,,穩(wěn)態(tài)、不可壓Bernoulli方程,穩(wěn)態(tài)、不可壓、無傳熱，能量守恒方程,穩(wěn)態(tài)、不可壓、能量守恒方程,1,2,3,4,1,2,3,4,1,2,3,4,a,b,c,作業(yè),143 145 172