流體力學理論基礎PPT學習教案

1、會計學1 流體力學理論基礎流體力學理論基礎 質(zhì) 量 力: 均勻作用于流體質(zhì)點上,其大 小與流體的質(zhì)量成正比.重力 、慣性力都屬于質(zhì)量力。 表面力: 相鄰流體（或固體 ）作用于流體微團各個表面上 的力,與作用面的面積成比例 。表面力常用應力（單位表面 力）表示。 px pz py pn dz dyb c a dx y x z O 第1頁/共112頁 1 6 B xx Ffdxdydz , xyz fff流體密度為質(zhì)量力在坐標軸上的投影 1 6 1 6 B yy B zz Ffdxdydz Ffdxdydz 第2頁/共112頁 1 2 1 2 1 dA 2 yy zz nnn Ppdxdz Ppd

2、xdy PpA （為abc的面積） 1 2 xx Ppdydz 表面力（壓力） 第3頁/共112頁 0 11 cos(, )0 26 x xnnnx F pdydzp Apxfdxdydz 靜止流體受力平衡： 第4頁/共112頁 1 cos(,) 2 nn ApxAOBdydz 的 面 積 111 0 226 xnx pdydzpdydzfdxdydz xn pp忽 略 質(zhì) 量 力 xyzn pppp yn zn pp pp 同理 第5頁/共112頁 m、m為兩個側面的重心， 而M為六面體重心，所以 11 22 m m pp ppdxppdx xx y z x xx yy zz dGfdxdy

3、dz dGf dxdydzY dGf dxdydzZ 質(zhì)量力在各軸上的投影為 M m m a b c d a b c d 第6頁/共112頁 0 mx m PPdG 1 0 1 0 1 0 x y z p f x p f y p f Z 整 理 得 同 理 11 ()()0 22 x pp pdx dydzpdx dydzfdxdydz xx 第7頁/共112頁 () xyz pf dxf dyf dz即 d () ppp dxdydzXdx YdyZdz xyz l 等壓面：流體中壓力相等的諸點連成的曲面 0 xyz f dxf dyf dz即 1 0fp 歐拉平衡方程式(歐拉微分方程) 第

4、8頁/共112頁 00 xyz fffg dpgdzdz p zc 積 分 第9頁/共112頁 1001 2002 () () ppZZ ppZZ p0 00 1 2 p2 p1 Z0 Z2 Z1 h2 h1 01 10 02 20 pp ZZ pp ZZ 第10頁/共112頁 p zc 流體靜力學基本方程:（常數(shù)） 12 12 1 2 pp zz gg 對于圖中任意兩點 、： 2、帕斯卡定律 靜止液體任一邊界面上壓強的變化，將等值地傳到其它各點。 第11頁/共112頁 zA 、 zB 、 zC 、 zD位 置水頭（比位能） 測壓管水頭(計示水頭，壓 力基準一個大氣壓） B B p Z A A

5、 p Z 靜壓水頭（壓力基準完 全真空）： C p z D p Z pa pa p0=0靜壓水頭面 O O B p A p A A z B B z a p D p C p C C z D D z 測壓管水頭面 第12頁/共112頁 1 2 34 5 空氣 第13頁/共112頁 ga ppp ga pph 3、真空度（vacuum pressure pv ）： 某點絕對壓強 p K 水力粗糙管 K 第97頁/共112頁 6 0.1030.05 9982000 5.16 10 vd Re 解： 油流流態(tài)為層流 2 4 4 vd Re Q Re dd Qv 管徑沿程減小，所 以雷諾數(shù)Re則沿程 增大

6、。 第98頁/共112頁 4 2000 Q Re d 若要保持層流流態(tài) 6 410.0002 24.7 2000500 3.14 5.16 10 m Q dmm 223 3.14 0.050.103 0.0 4 002m/s 4 Qd v 第99頁/共112頁 3 22 4 20 10 0.674 / 3600 900 3.14 0.108 4 QG vm s Ad 第100頁/共112頁 0.108 0.674 900 Re9362000 0.07 vdvd 所以流動類型為層流。 第101頁/共112頁 22 2 64 2Re2 64 200 1000 0.674900 9.8 25.88 936 0.108 2 9.8 f l vl v ph dgdg MPa 所需加壓站的個數(shù)： 25.88 5 6 n 200km管路可產(chǎn)生的壓降為 第102頁/共112頁 1 2 1 Z1Z2 2 第103頁/共112頁 3 3 44 nn H h z1 h1 第104頁/共112頁 3 3 5 5 H h z1 h1 nn 第105頁/共112頁 突擴突縮 直角彎 閥 門 圓彎 fr hh 2 2 v g 總水頭 線 測壓管 水頭線 第106頁/共112頁 層流邊層厚 度 ：管壁絕對粗糙度 水力光滑管 層流邊層厚 度 ：管壁絕對粗糙度 水力粗糙管