流體力學基礎各章小結-2015

1、噴氣推進研究室重點掌握的內容：重點掌握的內容： 三種狀態(tài)物質的差異三種狀態(tài)物質的差異 壓縮性、膨脹性、粘性、導熱性的定義壓縮性、膨脹性、粘性、導熱性的定義 粘性系數(shù)表述（動力粘性系數(shù)、運動粘性系數(shù)）及粘性系數(shù)表述（動力粘性系數(shù)、運動粘性系數(shù)）及影響因素影響因素 牛頓內摩擦定律及其應用（例題、習題）牛頓內摩擦定律及其應用（例題、習題）噴氣推進研究室三種狀態(tài)物質的差異三種狀態(tài)物質的差異 噴氣推進研究室噴氣推進研究室粘性影響因素粘性影響因素 粘性系數(shù)隨溫度的變化規(guī)律粘性系數(shù)隨溫度的變化規(guī)律 氣體：氣體： T- 液體液體： T- 粘性影響因素粘性影響因素 噴氣推進研究室流體導熱的方式（三種）流體導熱的

2、方式（三種）牛頓內摩擦定律牛頓內摩擦定律 粘性流體運動時微團剪切變形角速度。粘性流體運動時微團剪切變形角速度。噴氣推進研究室內容內容 1 1）歐拉靜平衡方程應用，力分析要準確）歐拉靜平衡方程應用，力分析要準確 2 2）相對平衡，慣性力分析要準確）相對平衡，慣性力分析要準確 3 3）對平面、曲面作用力大小和方向）對平面、曲面作用力大小和方向 4 4）測壓原理）測壓原理重點重點 1 1）相對平衡）相對平衡 2 2）曲面作用力，壓力體判斷、計算）曲面作用力，壓力體判斷、計算噴氣推進研究室流體靜壓強的特性流體靜壓強的特性絕對壓強、表壓、真空度絕對壓強、表壓、真空度噴氣推進研究室等壓面等壓面液柱式測壓計

3、液柱式測壓計噴氣推進研究室公式公式噴氣推進研究室相對平衡的概念相對平衡的概念噴氣推進研究室噴氣推進研究室噴氣推進研究室噴氣推進研究室噴氣推進研究室主要內容主要內容 1 1）概念概念：拉格朗日法、歐拉法、定常流、：拉格朗日法、歐拉法、定常流、 非定常流，一維、二維、三維流動、非定常流，一維、二維、三維流動、隨流導數(shù)隨流導數(shù) 2 2）流體運動分解流體運動分解 3 3）雷諾輸運定理雷諾輸運定理 4 4）基本方程基本方程: :連續(xù)方程、動量方程和能量方程三連續(xù)方程、動量方程和能量方程三 個方程。個方程。 方程的意義、數(shù)學形式、應用方程的意義、數(shù)學形式、應用重點重點 1 1）基本方程物理意義、數(shù)學形式）

4、基本方程物理意義、數(shù)學形式 2 2）基本方程的應用計算）基本方程的應用計算難點難點 動量方程應用計算動量方程應用計算噴氣推進研究室拉格朗日法拉格朗日法歐拉法歐拉法研究對象研究對象流體質點位置流體質點位置空間點流動參數(shù)分布空間點流動參數(shù)分布研究方法研究方法流體質點的運動軌跡流體質點的運動軌跡方程，以此得到速度方程，以此得到速度空間點上流動參數(shù)，得空間點上流動參數(shù)，得到參數(shù)空間分布到參數(shù)空間分布噴氣推進研究室跡線、流線、脈線跡線、流線、脈線噴氣推進研究室噴氣推進研究室隨流導數(shù)隨流導數(shù)由流體非定常性引起的變化由流體非定常性引起的變化由流體質點運動而引起的變化由流體質點運動而引起的變化率，與流體物理參

5、數(shù)的不均勻性有關率，與流體物理參數(shù)的不均勻性有關。流體運動可分解為幾種簡單的運動：流體運動可分解為幾種簡單的運動：噴氣推進研究室雷諾輸運定理雷諾輸運定理噴氣推進研究室噴氣推進研究室公式公式噴氣推進研究室公式公式噴氣推進研究室公式公式噴氣推進研究室第四章第四章 小結小結u概念：概念：層流、湍流（紊流）、雷諾數(shù)；損失產生層流、湍流（紊流）、雷諾數(shù)；損失產生 的原因和分類的原因和分類u計算：計算：管流速度分布管流速度分布沿程損失計算方法沿程損失計算方法局部損失計算方法局部損失計算方法管道計算方法（串、并）管道計算方法（串、并）噴氣推進研究室流動狀態(tài)的分類流動狀態(tài)的分類分層流動，各層間互不干擾分層流動

6、，各層間互不干擾流動處于混亂狀態(tài)，各層間相互摻混流動處于混亂狀態(tài)，各層間相互摻混流動狀態(tài)的判斷：流動狀態(tài)的判斷：ReRe數(shù)數(shù)粘性力慣性力VdRe噴氣推進研究室流動損失的分類流動損失的分類勻直管中粘性摩擦損失勻直管中粘性摩擦損失管道結構變化產生的漩渦、碰管道結構變化產生的漩渦、碰 撞引起的流動損失撞引起的流動損失壁面流動分層結構壁面流動分層結構無橫向流動無橫向流動層流湍流交替出現(xiàn)層流湍流交替出現(xiàn)完全湍流完全湍流噴氣推進研究室水力光滑管水力光滑管l水力粗糙管水力粗糙管l噴氣推進研究室管道中的沿程損失系數(shù)的計算管道中的沿程損失系數(shù)的計算圓管內的速度分布圓管內的速度分布max21VV max817.

7、0VV 噴氣推進研究室串聯(lián)管道串聯(lián)管道并聯(lián)管道并聯(lián)管道噴氣推進研究室公式公式VdReA4edgVdlhw22gVhw22Re/6425. 0Re3164. 0噴氣推進研究室u 內容：內容： 1）有旋流動有旋流動 2）無旋流動無旋流動 3）速度勢速度勢u難點：難點：速度勢與速度的關系速度勢與速度的關系第五章小第五章小 結結噴氣推進研究室無旋流動無旋流動取決于流體微團的運動是取決于流體微團的運動是否有旋轉，與其運動軌跡（曲線或直線）無關。否有旋轉，與其運動軌跡（曲線或直線）無關。噴氣推進研究室公式公式zVyVxVzyx噴氣推進研究室第六章小結第六章小結u主要內容：主要內容：流函數(shù)存在的條件、性質流

8、函數(shù)存在的條件、性質流函數(shù)、勢函數(shù)方程及其疊加原理流函數(shù)、勢函數(shù)方程及其疊加原理簡單流函數(shù)的疊加簡單流函數(shù)的疊加u重點重點流函數(shù)存在的條件、性質流函數(shù)存在的條件、性質簡單流函數(shù)的疊加簡單流函數(shù)的疊加噴氣推進研究室流函數(shù)存在的條件流函數(shù)存在的條件流函數(shù)的性質流函數(shù)的性質流函數(shù)的等值線流函數(shù)的等值線(d =0)就是流線。就是流線。任意兩點之間連線上的體積流量等于這兩點流任意兩點之間連線上的體積流量等于這兩點流函數(shù)之差。函數(shù)之差。等流函數(shù)線與等勢線正交。等流函數(shù)線與等勢線正交。噴氣推進研究室?guī)追N簡單平面勢流幾種簡單平面勢流流量為流量為 等勢線是同心等勢線是同心圓、等流函數(shù)線為從原點發(fā)出的射線。圓、等

9、流函數(shù)線為從原點發(fā)出的射線。與點源相反的流動（與點源相反的流動（Q匯匯=-Q源）。勢函源）。勢函數(shù)和流函數(shù)的形式與點源相同。數(shù)和流函數(shù)的形式與點源相同。強度為強度為Q 和和- Q的點源與點匯疊加。的點源與點匯疊加。流線是同心圓。等勢線為從原點出發(fā)的流線是同心圓。等勢線為從原點出發(fā)的射線，等流函數(shù)線為同心圓。射線，等流函數(shù)線為同心圓。噴氣推進研究室?guī)追N簡單平面勢流的疊加幾種簡單平面勢流的疊加流體既沿著半徑方向運動流體既沿著半徑方向運動又繞著中心作旋轉運動，離心泵蝸殼的流動。又繞著中心作旋轉運動，離心泵蝸殼的流動。繞半無限體的流動。繞半無限體的流動。繞圓柱的流動。繞圓柱的流動。噴氣推進研究室公式公

10、式 xVyVyx噴氣推進研究室第七章小第七章小 結結u主要內容：主要內容：1）粘性應力，廣義牛頓定律，互等定律）粘性應力，廣義牛頓定律，互等定律2）粘性流體的基本方程組）粘性流體的基本方程組 連續(xù)方程連續(xù)方程與理想流一致與理想流一致 動量方程動量方程在在Euler方程右端加粘性項方程右端加粘性項 能量方程能量方程增加耗散項增加耗散項3）湍流時均方程，雷諾應力，普朗特混合長度等概念）湍流時均方程，雷諾應力，普朗特混合長度等概念4）邊界層概念）邊界層概念 層流邊界層層流邊界層轉捩轉捩湍流邊界層湍流邊界層邊界層各種厚度定義、公式邊界層各種厚度定義、公式噴氣推進研究室5）附面層分離）附面層分離 1.現(xiàn)象現(xiàn)象 2.條件條件 3.分離流特點、性質分離流特點、性質u重點：重點：1）雷諾應力產生的原因）雷諾應力產生的原因2）邊界層概念及附面層分離的必要條件）邊界層概念及附面層分離的必要條件u難點難點1）粘性流體的基本方程組）粘性流體的基本方程組第七章小第七章小 結結噴氣推進研究室粘性應力粘性應力三個方向分別有三個分量，共有三個方向分別有三個分量，共有9個分量，個分量，6個個獨立。獨立。用兩個下標表示一個分量。用兩個下標表示一個分量。xy應力分量的作用方向應力作用面的法線方向噴氣推進研究室雷諾應力雷諾應力正應力力，記為是脈動造成的湍流正