原理-伯努利原理ppt課件

第三章流體運動,1,標(biāo)準(zhǔn)大氣壓1atm=101325Pa=760mmHg柱,一、應(yīng)變(strain),二、應(yīng)力(stress),三、彈性模量,2,1、掌握理想流體、穩(wěn)定流動的概念及其物理意義；,3、掌握伯努利方程及其應(yīng)用；,4、了解粘性流體的流動,5、了解粘性流體的運動規(guī)律,2、掌握連續(xù)性方程及其應(yīng)用；,第三章流體的運動,3,一、理想流體1、實際流體水、油可壓縮，具有粘滯性。,2、理想流體絕對不可壓縮、完全沒有粘滯性（內(nèi)摩擦）。,二、穩(wěn)定流動1、流線在任一瞬間，在液體中劃一些線，使這些線上各點的切線方向和液粒在該點的速度方向相同。,3-1理想流體穩(wěn)定流動,4,2、穩(wěn)定流動如果各流線上各點的速度不隨時間而變，則流動稱為穩(wěn)定流動。,3、流管由一束流線圍成的管狀區(qū)域。,說明：速度：大小、方向各流線不可相交,5,任取一流管（細(xì)），S1、S2與管垂直,三、連續(xù)性方程,1、質(zhì)量連續(xù)性方程,質(zhì)量流量：單位時間內(nèi)流過管道任一截面的流體質(zhì)量，單位為kg/s,6,理想流體,2、體積連續(xù)性方程,體積流量：單位時間內(nèi)流過管道任一截面的流體體積，單位為m3/s,7,3-2伯努利方程,一、伯努利方程設(shè)一流管中任取一段流體xy、t內(nèi)流至xy處,x、y處的壓強、流速和高度分別為P1、V1、h1和P2、V2、h2,理想流體:,xx、yy的體積為：,8,外力:,外力作功為：,總功為：,9,機械能的變化為：,由功能原理：A=E,10,令：=m/v流體密度,伯努利方程:,動壓,靜壓,靜壓,意義：理想流體穩(wěn)定流動時，單位體積的動能、勢能、以及該點的壓強能之和為一恒量。,11,S0：適用于同一流線；,說明：對于水平流管（流線）上的任意點不變；,當(dāng)流體靜止時：,12,解：,13,二、伯努利方程的應(yīng)用,1、汾丘里（Venturimeter）流量計,14,2、流速計-皮托管（pitottube）,動壓全部轉(zhuǎn)化為靜壓,15,解：,16,3、體位對血壓的影響,若流體在等截面的流管中流動，且流速不變，則由伯努利方程可得：,結(jié)論:高處的流體壓強小，低處的流體壓強大。,17,解：,4、小孔流速,18,5、空吸作用,火車、雙層紙,19,航空中，在速度較快的一側(cè)出現(xiàn)一個“負(fù)壓”，這樣使得物體兩側(cè)出現(xiàn)“壓力差”，對飛機就是一種升力。,20,3-3粘性流體的流動,一、層流和湍流1、層流：V較小時，流體分層流動的狀態(tài),2、湍流：V較大,不再保持分層流動狀態(tài)，即垂直于流層方向存在分速度，因而各流層混淆起來。整個流動雜亂不穩(wěn)定。,21,湍流特點：1.流體不再保持分層流動狀態(tài)，即垂直于流層方向存在分速度，流動雜亂不穩(wěn)定。,2.消耗的能量比層流多。,3.能發(fā)出聲音。,22,二、牛頓粘滯定律1、內(nèi)摩擦力:實際液體層與層之間的相互作用力。,2、牛頓粘滯定律：,粘度,速度梯度,23,1、Re1000層流2、Re1500湍流3、1000Re1500過渡態(tài),三、雷諾數(shù),24,3-4粘性流體的運動規(guī)律,一、粘性流體的伯努利方程,P1P2,對于等截面水平細(xì)管：,如果流體在開放的粗細(xì)均勻的管道中穩(wěn)定流動,25,二、泊肅葉定律,前提：粘性流體在等截面的水平細(xì)管中作穩(wěn)定流動，且是層流狀態(tài)。,26,在管中取一半徑為r、厚度為dr的圓管狀流體元，該流體元的截面積為：,流體通過該流體元截面的流量為：,通過整個管截面的流體流量為：,27,泊肅葉定律粘性流體在水平細(xì)管內(nèi)作穩(wěn)定層流時的流量,R細(xì)管半徑流體粘度L細(xì)管長度,、流阻:,28,三、斯托克司定律（Stokesslaw）在粘性流體中運動時，物體表面附著有一