流體力學(xué)復(fù)習(xí)要點

流體力學(xué)復(fù)習(xí)要點第一章緒論1.1流體的主要物理力學(xué)性質(zhì)1、 流體的主要物理力學(xué)性質(zhì)包括哪幾部分？2、 水的密度為1000kg/m33、 牛頓內(nèi)摩擦定律4、 牛頓內(nèi)摩擦定律表明內(nèi)摩擦力的大小與流體的角變形速率成正比5、 流體的黏度，運(yùn)動黏性系數(shù)與動力黏性系數(shù)的關(guān)系；液體的p隨溫度的升高而減小，氣體的U隨溫度的升高而增大1.2作用在流體上的力1、 按作用方式的不同分為：表面力和質(zhì)量力2、 單位質(zhì)量力是作用在單位質(zhì)量流體上的質(zhì)量力1.3流體的力學(xué)模型1、 常用的物理力學(xué)模型：連續(xù)介質(zhì)模型、理想流體、不可壓縮流體。2、 連續(xù)介質(zhì)模型是指的流體是一種毫無空隙的充滿其所占空間的連續(xù)體的假定。流體質(zhì)點指的是大小同一切流體空間相比微不足道，又含有大量分子具有一定質(zhì)量的流體微元。3、 理想流體是指假定流體沒有黏性4、 不可壓縮流體是指假定流體的密度是一個常數(shù)第一章流體靜力學(xué)2.1靜止流體中壓強(qiáng)的特征1、 靜壓強(qiáng)的定義2、 靜止流體中壓強(qiáng)的特征：（1）靜止流體只能承受壓應(yīng)力，壓強(qiáng)的方向垂直指向作用面（受力面的內(nèi)法線方向）流體內(nèi)同一點的靜壓強(qiáng)的大小在各個方向均相等2.2流體平衡微分方程1、 等壓面：壓強(qiáng)相等的空間點構(gòu)成的面2、 對于僅受重力作用的聯(lián)通的同一均質(zhì)流體，等壓面為水平面。2.3重力作用下流體靜壓強(qiáng)的分布規(guī)律當(dāng)質(zhì)量力僅為重力時，靜止流體內(nèi)部任一點的z+M是常數(shù)pg1、 p=p0+pgh2、 壓強(qiáng)的度量：相對壓強(qiáng)、絕對壓強(qiáng)、真空度。3、 靜壓強(qiáng)分布圖的繪制2.4壓強(qiáng)的測量一般采用儀器測得都是相對壓強(qiáng)2.5流體的相對平衡1、 等加速直線運(yùn)動的流體的等壓面：傾斜面2、 等角速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動的流體的等壓面：旋轉(zhuǎn)拋物面2.6液體作用在平面上的總壓力1、 解析法y=y+-(注意一下：y^代表的是什么)Dcya D2、 圖解法F=bS2.6作用在曲面上的液體壓力1、 壓力體的組成有3個面，分別是：2、 壓力體的繪制第二章流體運(yùn)動理論與動力學(xué)基礎(chǔ)歐拉法中加速度由兩部分組成：位變加速度、時變加速度（或者說遷移加速度和當(dāng)?shù)丶铀俣龋?.2流場的基本概念（分類）1、 按照運(yùn)動要素是否隨時間發(fā)生變化，分為：恒定流和非恒定流2、 按照運(yùn)動要素與坐標(biāo)變量之間的關(guān)系分為：一元流、二元流和三元流。比如：ux=f（x,z）是屬于二元流3、 流線與跡線流線：某一確定時刻，流體各質(zhì)點運(yùn)動趨勢的曲線跡線：某一質(zhì)點在某一時段內(nèi)的運(yùn)動軌跡在恒定流下，通過同一質(zhì)點的流線和跡線在幾何上是重合的4、 Q=vA5、 均勻流：流速的大小和方向沿著流線不發(fā)生變化的流動均勻流的位變加速度=0均勻流的特點：流線相互平行；同一流線，流速相等；過流斷面的動壓強(qiáng)分布符合靜壓強(qiáng)分布規(guī)律。非均勻流分為：漸變流和急變流。漸變流的過流斷面的動壓強(qiáng)分布近似于靜壓強(qiáng)分布規(guī)律。3.3連續(xù)性方程來流斷面的流量總和=出流斷面的流量總和3.4恒定總流的伯努利方程1、理想流體：匕+-^~+f=z2+4+~g2、黏性流體元流：z+A+竺i=z+4+竺+h1Pg2g2pg2gw3、 實際總流：z+耳+或=z+P+軍+h1Pg2g2pg2g '各項代表的物理意義是什么4、 水頭線實際流體的總水頭線和測壓管水頭線是怎樣的理想流體的總水頭線是怎樣的5、總流伯努利方程的擴(kuò)展3.5恒定總流的動量方程ZF=Z（pm） 2（pm）出流斷面的流體具有的動量 入流斷面的流體具有的動量第四章流動阻力和能量損失 -4.11、 損失原因內(nèi)因：流體的黏性和重力外因：固體邊界的摩阻力2、 損失分為沿程損失和局部損失4.2圓管均勻流的切應(yīng)力分布：線性分布（直線分布、線彈性分布）4.3流體運(yùn)動的兩種流態(tài)流體運(yùn)動的兩種流態(tài):層流和紊流。用雷諾數(shù)來判斷圓管中有壓流動下，臨界雷諾數(shù)為2300。Re>2300紊流，Re<2300層流4.4圓管層流運(yùn)動1、過流斷面流速分布：拋物線分布c643、X=—Re4.5紊流運(yùn)動特征1、 分為時均流動和脈動流動2、 黏性底層的概念4.6紊流的沿程水頭損失1、 尼古拉茲實驗：X=f（Re,A/d）2、 紊流的3個阻力區(qū)：①光滑區(qū)：X=f（Re）過渡區(qū)：人=（Re‘A/d）粗糙區(qū)（阻力平方區(qū)）：人=（A/d）不同紊流阻力區(qū)，黏性底層的變化3、掌握謝才公式和曼寧公式4.7局部水頭損失流體在運(yùn)動中如果遇到因邊界發(fā)生急劇變化的局部障礙（如閥門、截面積突變）流線會發(fā)生變形，并出現(xiàn)許多大小小的漩渦耗散一部分的機(jī)械能。這種在局部區(qū)域被耗散掉的機(jī)械能稱為局部水頭損失。4.8邊界層與繞流阻力繞流阻力：流體作用在繞流物體表面力的合力在來流方向的分力。繞流阻力由摩阻力和壓差阻力組成。第五章孔口、管嘴出流和有壓流5.1孔口恒定出流恒定孔口出流包括自由出流和淹沒出流。變水頭出流：容器放空的時間/mmax變水頭出流容器放空的時間，等于初始水頭在恒定流中流出相同體積的水所需要的時間的2倍。5.2管嘴出流1、圓柱形管嘴出流的正常工作的條件：3、正常工作條件下，作用水頭相等、孔口直徑相等時候，小孔口出流的流量小于管嘴出流的流量，小孔口出流的流速小于管嘴出流的流速。這是由于收縮斷面處真空的作用引起的。5.3短管1、 水力計算中，虹吸管求解輸水能力Q及hv2、 水箱、水塔的水位標(biāo)高或者加壓泵的揚(yáng)程H5.4長管

1、簡單管道:2、串聯(lián)管道:H=h=SlQ1、簡單管道:2、串聯(lián)管道:H=h=SlQ2

h=2h3、并聯(lián)管道:第六章明渠流動1、 明渠均勻流的特征：過流斷面面積A,水深h沿程不變。過流斷面平均流速v及斷面流速分布沿程不變。底坡線、總水頭線、水面線三線平行。2、 明渠均勻流產(chǎn)生的條件恒定流，無支流流出或匯入。長直棱柱形渠道,且糙率n不變.順坡渠道，即i>03、 水力最優(yōu)面：在底坡i、糙率n、過流斷面A一定的前提下，明渠輸水能力最大的那種斷面。b=2(:和-D梯形斷面的水力最優(yōu)寬深比：h矩形斷面的水力最優(yōu)寬深比：h=2管道無壓流，在達(dá)到滿管流之前，流速達(dá)到最大值，流量達(dá)到最大值。第七章堰流1、 堰流是明渠緩流因流動邊界條件急劇變化(設(shè)置溢流障壁或束窄通道寬度)而發(fā)生的明渠急變流現(xiàn)象。2、 按堰頂厚度與堰上水頭H的比值范圍分為：薄壁堰(L<0.67)；H實用堰(0.67<—<2.5)；H寬頂堰(2.5<—<10)三種堰型。H第八章滲流1、滲流簡化模型忽略土壤顆粒的存在，認(rèn)為水充滿整個滲流空間，且滿足：（1） 對同一過水?dāng)嗝?，模型的滲流量等于真實的滲流量。（2） 作用于模型任意面積上的滲流壓力，應(yīng)等于真實滲流壓力。（3） 模型任意體積內(nèi)所受的阻力等于同體