理想流體的定常流動(dòng)1

流體力學(xué)的基本原理1連續(xù)流體的涵義的解釋。2與牛頓力學(xué)的關(guān)系。3一般研究方法：模型方法，微元方法。第一節(jié):理想流體的定常流動(dòng)一理想流體模型1流體:能夠流動(dòng)的連續(xù)介質(zhì),是氣體和液體的總稱(chēng).基本特征:流動(dòng)性.根本上由分子之間的作用力決定。2:理想流體:不可壓縮的,沒(méi)有粘性的流體.3定常流動(dòng):流體在空間各點(diǎn)的速度不隨時(shí)間而變化4定常流動(dòng)的特征二幾個(gè)基本概念1流線:反映速度的大小和方向曲線。一般和流跡不同

2.流管:封閉曲線上各點(diǎn)流線圍成的管道.內(nèi)外流體不相交。3.定常流動(dòng)的流線形狀是穩(wěn)定不變的.三.理想流體的連續(xù)性原理1.推導(dǎo):在時(shí)間內(nèi)流過(guò)兩個(gè)截面的流體質(zhì)量相等.即:對(duì)于不可壓縮流體,密度不變,即連續(xù)性方程即單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)流管中任一截面的流體體積都相等.2.討論:(1):理想流體穩(wěn)定流動(dòng)時(shí),(2)單位時(shí)間內(nèi)流過(guò)某截面的流體體積和流體質(zhì)量分別稱(chēng)為流體的體積流量和質(zhì)量流量:（3）對(duì)于分支管道（如圖），連續(xù)性方程變?yōu)椋簯?yīng)用：天然氣管，石油管等例1：流體在半徑為R的管內(nèi)作定常流動(dòng)，截面上的流速按分布，r為截面上某點(diǎn)到軸線的距離。設(shè)R=5cm,。求體積流量。解：如圖，取一半徑為r，環(huán)寬為dr的圓環(huán)面元ds，在則通過(guò)該面元的體積流量元為：伯努利方程1推導(dǎo)：（1）作用力作功(2)機(jī)械能的改變情況伯努利方程即理想流體作定常流動(dòng)時(shí)，在流管中任一截面處，單位體積流體的動(dòng)能，勢(shì)能和壓強(qiáng)能三者的和是一個(gè)恒量。故伯努利方程是能量守恒在理想流體定常流動(dòng)的體現(xiàn)。適用范圍：在同一流管中作定常流動(dòng)理想流體中的各點(diǎn)。2幾個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說(shuō)明（1）吹平行紙片，紙片向中間靠攏。（2）汽車(chē)行使，兩側(cè)樹(shù)木向中間擺動(dòng)?；疖?chē)行使時(shí)，列車(chē)旁邊的人感覺(jué)到向車(chē)吸。（3）漏斗下方放乒乓球，從上往下吹氣，乒乓并不下落。（4）抽煙機(jī)排氣工作原理排氣原理簡(jiǎn)單說(shuō)明

.3伯努利方程的應(yīng)用（1）空吸作用對(duì)于水平流管，伯努利方程變?yōu)椋嚎梢?jiàn)：v大則P小，v小則P大。可見(jiàn)：S大則v小,S小則v大。應(yīng)用：噴霧器，水流抽氣機(jī),家俱廠的噴漆機(jī).（2）.汾丘里管流量計(jì)將伯努利方程與連續(xù)性方程應(yīng)用于流速為粗細(xì)不同的兩點(diǎn)，得：（3）比多管流速計(jì)考慮A和B兩點(diǎn)，A與B兩點(diǎn)可近似地看成在同一水平面上.由水平管的伯努利方程可得：故測(cè)得高度差h，即可求得流體度.應(yīng)用：測(cè)飛機(jī)在空中相對(duì)空氣的速度。（4）飛機(jī)飛行的升力見(jiàn)教材第34面第14題Problem-solvingstrategyBernoulli’sequationisderivedfromthework-energyrelationship,soitisnotsurprisingthatmuchoftheproblem-solvingstrategysuggestedinNewton’smechanicsisequallyapplicablehere.Inparticular:1Alwaysbeginbyidentifyingclearlythepoints1and2referredtoinBernoulli’sequation.2MakelistoftheknownandunknownquantitiesinBernoulli’sequation.Thevariablesarep,v,andh,andtheconstantsareeandg.Whatisgiven?3Insomeproblemsyouwillneedtousethecontinuityequation,togetarelationshipbetweenthetwospeeds.4Asalways,consistentunitsareessential.InSI