理想流體動(dòng)力學(xué)基本方程4名師優(yōu)質(zhì)課賽課一等獎(jiǎng)市公開課獲獎(jiǎng)?wù)n件

第三章理想流體動(dòng)力學(xué)基本方程§3-11動(dòng)量方程和動(dòng)量矩方程及其應(yīng)用動(dòng)量修正系數(shù)動(dòng)量定理動(dòng)量矩定理求解步驟應(yīng)用舉例第1頁(yè)定常條件下:第2頁(yè)::其中:稱為動(dòng)量修正系數(shù)第3頁(yè)三維情況下,向各坐標(biāo)軸方向投影,有求解步驟:(1)建立坐標(biāo)系,標(biāo)出控制體(2)分析控制體所受到力(3)分析動(dòng)量改變(流出減流進(jìn),速度投影有正負(fù))(4)注意作用力是誰(shuí)施予誰(shuí)(可利用牛頓第三定律)第4頁(yè)動(dòng)量矩定理非慣性坐標(biāo)系中動(dòng)量矩方程為第5頁(yè)hcP0PcHR00xccz0例已知矩形平板閘下出流B=6m,H=5m,hc=1m,Q=30m3/s不計(jì)水頭損失求:水流對(duì)閘門推力解:利用連續(xù)性方程,有設(shè)閘門對(duì)水流作用力為R,

則X方向動(dòng)量方程為第6頁(yè)hcP0PcHR00xccz0代入數(shù)據(jù),得水流對(duì)閘門作用力,利用牛頓第三定律,有方向向右第7頁(yè)例p1=98kpaV1=4m/sd1=200mmd2=100mma=450不計(jì)水頭損失求:水流作用于彎管上力RyxP102P2yaV2V1211Rx解:設(shè)管壁對(duì)水流作用力為RxRy由連續(xù)性方程,有列1-2伯努利方程第8頁(yè)RyxP102P2yaV2V1211Rx列X方向動(dòng)量方程列Y方向動(dòng)量方程代入相關(guān)數(shù)據(jù)得Rx=-2.328(kN)Ry=1.303(kN)利用牛頓第三定律,可得到水流對(duì)管壁作用力,并可求得協(xié)力及協(xié)力與X方向夾角第9頁(yè)yV0FxFyxA0V0已知:V0A0

葉片對(duì)流體作用力為FxFy

列y方向動(dòng)量方程列x方向動(dòng)量方程第10頁(yè)yFxFyxA0V0V0-uuV0-u已知:V0A0

u葉片對(duì)流體作用力為FxFy

采取固結(jié)于葉片上運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系,則在此動(dòng)坐標(biāo)系上觀察到流動(dòng)是定常取控制體如圖,此控制體進(jìn)出口截面上速度應(yīng)為相對(duì)速度(V0–u),過流截面為A0,應(yīng)用動(dòng)量方程有射流對(duì)葉片作功率第11頁(yè)VRRV圖示為一灑水器,流量為2Q水由轉(zhuǎn)軸流入轉(zhuǎn)臂,噴嘴與圓周切線夾角為,噴嘴面積為A,不計(jì)損失,轉(zhuǎn)臂所受外力矩為零試求灑水器旋轉(zhuǎn)角速度

取半徑為R圓周為控制面,則解:第12頁(yè)思索題

(1)歐拉法研究----------改變情況

(A)每個(gè)質(zhì)點(diǎn)速度(B)每個(gè)質(zhì)點(diǎn)軌跡(C)每個(gè)空間點(diǎn)速度(D)每個(gè)空間點(diǎn)質(zhì)點(diǎn)軌跡(C)第13頁(yè)思索題

(2).二元流動(dòng)速度分布為u=2x+t,v=y2+2t,則t=0時(shí),點(diǎn)(1,2)流體加速度分量ax和ay為----------

(A)1,2(B)3,16(C)2,4(D)5,18(D)第14頁(yè)思索題

(3).控制體是----------

(A)包含一定質(zhì)量系統(tǒng)(B)位置,形狀都改變空間體(C)固定空間體(D)形狀不變,位置移動(dòng)空間體(C)第15頁(yè)思索題

(4).在----------流動(dòng)中,伯努利方程不成立

(A)定常(B)理想流體(C)不可壓縮(D)可壓縮(D)第16頁(yè)思索題

(5).密度=800kg/m3油在管中流動(dòng),假如壓力水頭是2m油柱,則壓強(qiáng)為----------N/m2

(A)2(B)2×105(C)1.96×104(D)1.57×104(D)第17頁(yè)作業(yè):