流體力學(xué)復(fù)習(xí)ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-28 06:33 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 運(yùn)動流體中任一點(diǎn)的流體質(zhì)點(diǎn)的流動參數(shù)均不隨時間變化，而只隨空間點(diǎn)位置不同而變化的流動， 稱為定常流動。 運(yùn)動流體中任一點(diǎn)流體質(zhì)點(diǎn)的流動參數(shù)隨時間而變化的流動， 稱為非定常流動。 26 流體力學(xué)電子教案 26 二、跡線與流線 跡線是流場中某一質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的軌跡。跡線的研究是屬于拉格朗日法的內(nèi)容，跡線表示同一流體質(zhì)點(diǎn)在不同時刻所形成的曲線。 流線是同一時刻，不同流體質(zhì)點(diǎn)所組成的曲線。反映某一瞬時流體的流動方向，在這條曲線上的各流體質(zhì)點(diǎn)的速度方向都與該曲線相切。 27 流體力學(xué)電子教案 27 流線的基本特性 (1)在定常流動時，流場中各流體質(zhì)點(diǎn)的速度不隨時間變化，所以通過同一點(diǎn)的流線形狀始終保持不變，因此流線和跡線相重合。 (2)通過某一空間點(diǎn)在給定瞬間只能有一條流線，一般情況流線不能相交和分支。否則在同一空間點(diǎn)上流體質(zhì)點(diǎn)將同時有幾個不同的流動方向。只有在流場中速度為零的點(diǎn)，流線可以相交。速度為零的點(diǎn)稱駐點(diǎn)。 (3)流線不能突然折轉(zhuǎn)，是一條光滑的連續(xù)曲線。 (4)流線密集的地方，表示流場中該處的流速較大，稀疏的地方，表示該處的流速較小。 28 流體力學(xué)電子教案 28 三、流量和平均流速 單位時間內(nèi)通過有效截面的流體體積稱為體積流量，以qv表示。其單位為 m3/s、 m3/h等 。 單位時間內(nèi)通過有效截面的流體質(zhì)量稱為質(zhì)量流量 ,以qm表示，其單位為 kg/s、 t/h等。 qv=vA qm=ρvA 平均流速 Aqv V?29 流體力學(xué)電子教案 29 167。 33流體流動的連續(xù)性方程 對不可壓縮均質(zhì)流體 2211 AvAv ?30 流體力學(xué)電子教案 30 167。 34理想流體伯努利方程 方程適用范圍 ： (1)不可壓縮理想流體的定常流動； (2)質(zhì)量力只有重力。 一、理想流體伯努利方程 常數(shù)??????gvgpzgvgpz2222222111 ??31 流體力學(xué)電子教案 31 二、方程的物理意義和幾何意義 物理意義 理想流體的伯努利方程式中各項(xiàng)的物理意義： z， 表示單位重量流體所具有的位勢能 ； p/(ρg) ， 表示單位重量流體的壓強(qiáng)勢能，稱為單位壓能 ； v2/(2g)： 所以該項(xiàng)的物理意義為單位重量流體具有的動能 。 位勢能、壓強(qiáng)勢能和動能之和稱為機(jī)械能 。 因此，伯努利方程可敘述為：理想不可壓縮流體在重力作用下作定常流動時，單位重量流體所具有機(jī)械能是一常數(shù)。 32 流體力學(xué)電子教案 32 幾何意義圖 z表示單位重量流體的位置水頭 ， p/(ρg)表示單位重量流體的壓強(qiáng)水頭 ， v2/(2g) 表示所研究流體由于具有速度 v，在無阻力的情況下，單位重量流體所能垂直上升的最大高度，稱之為速度水頭。 位置水頭、壓強(qiáng)水頭和速度水頭之和稱為總水頭。 因此伯努利方程也可敘述為：理想不可壓縮流體在重力作用下作定常流動時，單位重量流體所具有的位置水頭、壓強(qiáng)水頭和速度水頭之和保持不變，即總水頭是一常數(shù)。 33 流體力學(xué)電子教案 33 【 例 】 有一漸擴(kuò)管道，已知 1截面的面積和壓強(qiáng)分別為 S1，p1； 2截面的面積和壓強(qiáng)分別為 S2， p2，不考慮損失，求 1截面的速度 V1和體積流量 Qv。 S1 p1 p2 S2 34 流體力學(xué)電子教案 34 167。 36恒定總流伯努利方程 一、實(shí)際流體總流伯努利方程 21?lh 以 表示元流 1， 2兩斷面間單位重量能量的減少， 稱為水頭損失。 212222221111 22 ??????? lhgvgpzgvgpz ????二、方程的物理意義幾何意義 實(shí)際流體具有粘性，在流動過程中產(chǎn)生能量損失。即沿流體流過的路程，單位重力流體所具有的總水頭不斷減小。 物理意義 35 流體力學(xué)電子教案 35 167。 38定常流動的動量方程 一、定常流動的動量方程 ??????yyyVxxxVFvvQFvvQ)()(1212??矢量形式： 36 流體力學(xué)電子教案 36 二、動量方程應(yīng)用舉例 【 例 34】 水平放置的變直徑彎管，彎管兩端與等直徑管相連接處的斷面 11上壓力表讀數(shù) p1= 103Pa，管中流量 qv=，若直徑 d1=300㎜ ， d2=200㎜ ，轉(zhuǎn)角 Θ=600，如圖所示。求水對彎管作用力 F的大小。 37 流體力學(xué)電子教案 37 【 解 】 水流經(jīng)彎管，動量發(fā)生變化，管壁對水產(chǎn)生 R的作用力。管道水平放置在 xoy面上，將 R分解成如圖所示 Rx和 Ry兩個分力。 取管道
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