工程流體力學期末復習重點.doc

第一章1、流體的定義：流體是一種受任何微小剪切力作用都能連續(xù)變形的物質，只要這種力繼續(xù)作用，流體就將繼續(xù)變形，直到外力停止作用為止。 2、流體的連續(xù)介質假設流體是由無數連續(xù)分布的流體質點組成的連續(xù)介質。表征流體特性的物理量可由流體質點的物理量代表，且在空間連續(xù)分布。3、不可壓縮流體流體的膨脹系數和壓縮系數全為零的流體4、流體的粘性 是指當流體質點 / 微團間發(fā)生相對滑移時產生切向應力的性質，是流體在運動狀態(tài)下具有抵抗剪切變形的能力。5、牛頓內摩擦定律作用在流層上的切向應力與速度梯度成正比，其比例系數為流體的動力粘度。即m 動力粘性系數、動力粘度、粘度, Pas或kg/(ms)或(Ns)/m2。 6、粘性的影響因素（1）、流體的種類（2）、流體所處的狀態(tài)（溫度、壓強）壓強通常對流體粘度影響很?。褐挥性诟邏合?，氣體和液體的粘度隨壓強升高而增大。溫度對流體粘度影響很大：對液體，粘度隨溫度上升而減??；對氣體，粘度隨溫度上升而增大。粘性產生的原因液體：分子內聚力 T增大， 降低氣體：流層間的動量交換 T增大， 增大第二章第三章1、歐拉法速度： 加速度：矢量形式：2、流場 充滿運動流體的空間稱為流場流線 流線是同一時刻流場中連續(xù)各點的速度方向線。流線方程 流管 由流線所組成的管狀曲面稱為流管。 流束 流管內所充滿的流體稱為流束。 流量 單位時間內通過有效斷面的流體量 以體積表示稱為體積流量 Q （m3/s） 以質量表示稱為質量流量 Qm （kg/s）3、當量直徑De 4、亥姆霍茲(Helmholtz)速度分解定理 旋轉 線變形 角變形 5、粘性流體的流動形態(tài) 雷諾數的物理意義 慣性力 粘性力 第四章1、系統(tǒng) (System)：是一定質量的流體質點的集合。 控制體就是流場中某個確定的空間區(qū)域。2、雷諾輸運方程 在定常流動的條件下：3、連續(xù)性方程 質量守恒定律系統(tǒng)質量m保持不變，積分形式的連續(xù)性方程： 4、伯努利方程適用條件：（1）理想流體；（2）不可壓縮流體；（3）質量力為重力；（4）定常流動；（5）沿流線的一維流動；5、定常流動的動量方程 定常流動作用力 6、納維爾斯托克斯(Navier-Stokes)方程，簡稱N-S方程I x方向的運動微分方程（動量方程）： y方向z方向矢量形式： 理想流體第五章1、定理列出影響該物理現象的全部n個變量，則選擇m個基本量綱；從所列變量中選出 m個重復變量；用重復變量與其余變量中的一個建立無量綱方程，從而獲得n-m個無量綱數組；建立無量綱數組方程2、相似原理兩種流動現象相似的充分必要條件是：q 屬同一種類現象，能夠用同一微分方程所描述；q 單值條件相似；q 由單值條件中的物理量所組成的相似準則在數值上相等。3、近似?；ǎ?）、弗勞德?；矗?）、雷諾?；?即 或 （3）、歐拉?；?即 或 第六章1、粘性流體總流伯努里方程2、湍流雷諾應力t粘性流體管內湍流流動時，湍流切應力由牛頓切應力l和雷諾應力t兩部分組成，即， 湍流粘性系數：層流底層的厚度： 速度分布3、單一圓管內流動的能量損失三種形式的待求問題： 形式一已知：Q，d（和，l，）， 求 hw形式二已知：d，hw（和，l，），求 Q形式三已知：Q，hw（和，l，），求 d 第七章1、邊界層的基本特征（1）、與物體特征長度L相比，邊界層厚度很小，即/L1；（2）、邊界層內沿物面法向速度變化劇烈，即速度梯度u/y很大；（3）、邊界層內粘性力和慣性力為同一數量級；（4）、邊界層沿流動方向逐漸增厚；（5）、邊界層內流體流動分為層流和湍流兩種流態(tài)，用Rex數判別；（6）、邊界層內壓強p與y無關，即p p(x)，邊界層各橫截面上的壓強等于同一截面上邊界層外邊界上的壓強2、3、繞平板流動邊界層的近似計算 （1）、平板層流邊界層的近似計算（2）、平板湍流邊界層的近似計算（3）、平板混合邊界層的近似計算 在 條件下， 在 條件下，4、顆粒在靜止流體中的自由沉降重力：n 流體的浮力： n 流體的阻力：n 自由沉降速度Uf：i 5、粘性流體繞流物體的阻力（經?？疾椋?阻力系數：第八章1、勢函數q 對于不可壓縮流體，連續(xù)性方程2、流函數第九章1、氣體一維定常等熵流動基本方程 連續(xù)性方程：運動方程：狀態(tài)方程：能量方程匯總能量方程：2、噴管中的流動 音速流動（Ma = 1） 流量最大流量 3、有摩擦的絕熱管流結論：1、摩擦的效果相當于使截面縮小，而不論通道截面原來的變化趨勢如何。2、在實際的縮放噴管中，氣流在喉部下游某個截面上達到音速。3、亞音速氣流進入有摩擦的絕熱直管，流速不斷增加，在最大管長達音速。延長管道的結果是：流量減小，即Mai減小。4、超音速氣流進入有摩擦的絕熱直管，流速不斷降低，在最大管長達音速。延長管道的結果是：在管內產生激波，氣流變亞音速，然后在另一最大管長達音速，流量不變，除非管道過分長。4、（1）、繞流馬赫角：