理想流體的定常流動1

流體力學的基本原理1連續(xù)流體的涵義的解釋。2與牛頓力學的關(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一理想流體模型1流體:能夠流動的連續(xù)介質(zhì),是氣體和液體的總稱.基本特征:流動性.根本上由分子之間的作用力決定。2:理想流體:不可壓縮的,沒有粘性的流體.3定常流動:流體在空間各點的速度不隨時間而變化4定常流動的特征二幾個基本概念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:封閉曲線上各點流線圍成的管道.內(nèi)外流體不相交。3.定常流動的流線形狀是穩(wěn)定不變的.三.理想流體的連續(xù)性原理1.推導:在時間內(nèi)流過兩個截面的流體質(zhì)量相等.即:對于不可壓縮流體,密度不變,即連續(xù)性方程即單位時間內(nèi)流過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)定流動時,(2)單位時間內(nèi)流過某截面的流體體積和流體質(zhì)量分別稱為流體的體積流量和質(zhì)量流量:（3）對于分支管道（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，截面上的流速按分布，r為截面上某點到軸線的距離。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，在則通過該面元的體積流量元為：伯努利方程1推導：（1）作用力作功(2)機械能的改變情況伯努利方程即理想流體作定常流動時，在流管中任一截面處，單位體積流體的動能，勢能和壓強能三者的和是一個恒量。故伯努利方程是能量守恒在理想流體定常流動的體現(xiàn)。適用范圍：在同一流管中作定常流動理想流體中的各點。2幾個簡單的實驗現(xiàn)象說明（1）吹平行紙片，紙片向中間靠攏。（2）汽車行使，兩側(cè)樹木向中間擺動。火車行使時，列車旁邊的人感覺到向車吸。（3）漏斗下方放乒乓球，從上往下吹氣，乒乓并不下落。（4）抽煙機排氣工作原理排氣原理簡單說明

.3伯努利方程的應(yīng)用（1）空吸作用對于水平流管，伯努利方程變?yōu)椋嚎梢姡簐大則P小，v小則P大?？梢姡篠大則v小,S小則v大。應(yīng)用：噴霧器，水流抽氣機,家俱廠的噴漆機.（2）.汾丘里管流量計將伯努利方程與連續(xù)性方程應(yīng)用于流速為粗細不同的兩點，得：（3）比多管流速計考慮A和B兩點，A與B兩點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：故測得高度差h，即可求得流體度.應(yīng)用：測飛機在空中相對空氣的速度。（4）飛機飛行的升力見教材第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