《流體力學(xué)原理》課件

《流體力學(xué)原理》本課件旨在幫助您了解流體力學(xué)的基本原理，并將其應(yīng)用于現(xiàn)實生活中。課程簡介目標本課程旨在幫助學(xué)生掌握流體力學(xué)的基本概念和原理，并能夠運用這些原理解決實際問題。內(nèi)容課程涵蓋流體靜力學(xué)、流體動力學(xué)、粘性流動、泵與水輪機，以及流體流動的應(yīng)用等方面。課程大綱1第一章流體的基本概念2第二章流體靜力學(xué)3第三章流體動力學(xué)4第四章粘性流動5第五章泵與水輪機6第六章流體流動的應(yīng)用第一章流體的基本概念定義流體是指在剪切應(yīng)力下會發(fā)生連續(xù)變形的物質(zhì)，如液體和氣體。特點流體具有可流動性，無固定形狀，能夠適應(yīng)容器的形狀。流體的性質(zhì)密度單位體積物質(zhì)的質(zhì)量。黏度流體抵抗剪切變形的特性。表面張力液體表面收縮的趨勢。壓縮性流體體積在壓強作用下發(fā)生變化的特性。流體狀態(tài)的描述速度流體在某一點的運動速度。壓強流體對單位面積的作用力。溫度流體的熱力學(xué)狀態(tài)。壓強的定義1壓強流體對單位面積的作用力2壓力垂直作用于物體表面的力3力物體間的相互作用第二章流體靜力學(xué)1靜止流體處于靜止狀態(tài)的流體。2靜水壓強靜止流體中各點壓強。3帕斯卡定律靜止流體中壓強在各個方向都相等。靜止流體的壓強P壓強等于深度乘以液體密度乘以重力加速度。ρ密度單位體積液體的質(zhì)量。g重力加速度地球?qū)ξ矬w的吸引力。h深度液體表面到某點的距離。浮力的原理阿基米德原理浸沒在液體或氣體中的物體受到一個向上的浮力，浮力的大小等于物體排開流體的重量。1浮力物體在液體或氣體中受到的向上力。2排開體積物體浸沒在液體或氣體中的體積。3液面的形狀表面張力導(dǎo)致液體表面收縮的力。毛細現(xiàn)象液體在細管中上升或下降的現(xiàn)象。接觸角液體與固體表面交界處的夾角。液體在容器內(nèi)的壓強分布液體壓強的測量壓力表利用彈性元件的形變測量壓強。水銀壓強計利用液柱高度測量壓強。第三章流體動力學(xué)運動流體處于運動狀態(tài)的流體。流線流體中速度方向一致的曲線。流速流體在某一點的速度。流體運動的描述層流流體流動時各質(zhì)點沿平行直線運動，流動平穩(wěn)有序。湍流流體流動時各質(zhì)點沿不規(guī)則曲線運動，流動混亂無序。連續(xù)性方程質(zhì)量守恒流體流過一個控制體積時，流入的質(zhì)量等于流出的質(zhì)量。1流量單位時間內(nèi)流過某截面的流體體積。2速度流體在某一點的速度。3截面積流體流過的截面積。4伯努利方程1能量守恒流體在流動過程中，動能、勢能和壓強能的總和保持不變。2壓強流體對單位面積的作用力。3速度流體在某一點的速度。4高度流體在某一點的高度。流量的測量流量計利用流量傳感器測量流體流量的儀器。渦輪流量計利用旋轉(zhuǎn)渦輪測量流量。剪切應(yīng)力與黏性1剪切應(yīng)力流體內(nèi)部各層之間由于相對運動產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力。2黏性流體抵抗剪切變形的特性。3黏度流體黏性的度量，反映了流體抵抗剪切變形的程度。第四章粘性流動1層流流體流動時各質(zhì)點沿平行直線運動，流動平穩(wěn)有序。2湍流流體流動時各質(zhì)點沿不規(guī)則曲線運動，流動混亂無序。3過渡流介于層流和湍流之間的流動狀態(tài)。層流與湍流層流流體流動時各質(zhì)點沿平行直線運動，流動平穩(wěn)有序。湍流流體流動時各質(zhì)點沿不規(guī)則曲線運動，流動混亂無序。管道流動雷諾數(shù)用來判斷流體流動是層流還是湍流的無量綱參數(shù)。1水頭損失流體在管道中流動時由于摩擦力產(chǎn)生的能量損失。2流量單位時間內(nèi)流過管道截面的流體體積。3邊界層理論邊界層流體流過固體表面時，在固體表面附近形成的薄層流體。粘性效應(yīng)邊界層內(nèi)流體速度受到粘性作用的影響。分離點邊界層脫離固體表面的位置。流阻與損失流阻流體流動時受到的阻力。水頭損失流體流動時由于流阻產(chǎn)生的能量損失。摩擦損失流體與管道壁面摩擦產(chǎn)生的能量損失。第五章泵與水輪機泵將機械能轉(zhuǎn)換為流體能量的機械設(shè)備。水輪機將流體能量轉(zhuǎn)換為機械能的機械設(shè)備。水力機械利用流體能量進行能量轉(zhuǎn)換的設(shè)備。泵的基本原理離心泵利用旋轉(zhuǎn)葉輪將流體加速，增加流體壓強。軸流泵利用旋轉(zhuǎn)葉輪將流體沿軸向推動，增加流體速度。泵的性能參數(shù)H揚程泵提升液體的高度。Q流量單位時間內(nèi)泵輸送的液體體積。P功率泵消耗的機械功率。η效率泵的輸出功率與輸入功率之比。水輪機原理水輪機利用水流的勢能或動能驅(qū)動轉(zhuǎn)輪，產(chǎn)生機械能。水力發(fā)電利用水輪機發(fā)電，將水能轉(zhuǎn)換為電能。水力資源地球上的水資源，包括河流、湖泊、海洋等。水輪機性能參數(shù)功率水輪機輸出的機械功率。效率水輪機的輸出功率與輸入功率之比。轉(zhuǎn)速水輪機轉(zhuǎn)輪的轉(zhuǎn)速。第六章流體流動的應(yīng)用1飛機升力利用機翼形狀和空氣流動的原理產(chǎn)生升力。2管道輸送利用管道輸送液體或氣體。3水力發(fā)電利用水流的能量發(fā)電。飛機的升力原理斯托克斯定律1斯托克斯定律描述小球在粘性流體中運動時受到的阻力。2阻力物體在流體中運動時受到的阻力。3黏度流體抵抗剪切變形的特性。流體測量儀表流量計測量流體流量的儀表。壓力計測量流體壓強的儀表。溫度計測量流體溫度的儀表。流體機械在工業(yè)上的應(yīng)用泵用于輸送液體，如石油、水、化學(xué)品等。風機用于通風、冷卻、排氣等。壓縮機用于壓縮氣體，如空氣、天然氣等。結(jié)語流體力學(xué)是一門重要的學(xué)科，它在日常生活和工業(yè)生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。通過本課程的學(xué)習，希望您能夠掌握流體力學(xué)的基本原理，并將其應(yīng)用于解決實際問題。復(fù)習思考題流體的定義是什么？解釋靜水壓強和動態(tài)壓強。什么是伯努利方程？描述層