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文檔簡介
1、流體:一種受任何微小剪切力作用,都能產(chǎn)生連續(xù)變形的物質(zhì)。流動性:當某些分子的能量大到一定程度時,將做相對的移動改變它的平衡位置。流體介質(zhì):取宏觀上足夠小、微觀上足夠大的流體微團,從而將流體看成是由空間上連 續(xù)分布的流體質(zhì)點所組成的連續(xù)介質(zhì)壓縮性:流體的體積隨壓力變化的特性稱為流體的壓縮性。膨脹性:流體的體積隨溫度變化的特性稱為流體的膨脹性。粘性:流體內(nèi)部存在內(nèi)摩擦力的特性,或者說是流體抵抗變形的特性。牛頓流體:將遵守牛頓內(nèi)摩擦定律的流體稱為牛頓流體,反之稱為非牛頓流體。理想流體:忽略流體的粘性,將流體當成是完全沒有粘性的理想流體。表面張力:液體表面層由于分子引力不均衡而產(chǎn)生的沿表面作用于任一界
2、線上的張力。表面力:大小與表面面積有關(guān)而且分布作用在流體微團表面上的力稱為表面力。質(zhì)量力:所有流體質(zhì)點受某種力場作用而產(chǎn)生,它的大小與流體的質(zhì)量成正比。壓強:把流體的內(nèi)法線應力稱作流體壓強。流體靜壓強:當流體處于靜止或相對靜止時,流體的壓強稱為流體靜壓強。流體靜壓強的特性:一、作用方向總是沿其作用面的內(nèi)法線方向。二、任意一點上的壓強與作用方位無關(guān),其值均相等(流體靜壓強是一個標量)。絕對壓強:以完全真空為基準計量的壓強。相對壓強:以當?shù)卮髿鈮簽榛鶞视嬃康膲簭姟U婵斩龋寒數(shù)卮髿鈮?絕對壓強液體的相對平衡:指流體質(zhì)點之間雖然沒有相對運動,但盛裝液體的容器卻對地面上的固定坐標系有相對運動時的平衡。壓
3、力體:曲面上方的液柱體積。等壓面:在平衡流體中,壓力相等的各點所組成的面稱為等壓面。特性一、在平衡的流體中,過任意一點的等壓面,必與該點所受的質(zhì)量力互相垂直。特性二、當兩種互不相混的 液體處于平衡時,它們的分界面必為等壓面。流場:充滿運動流體的空間稱為流場。定常流動:流場中各空間點上的物理量不隨時間變化。緩變流:當流動邊界是直的,且大小形狀不變時,流線是平行(或近似平行)的直線的 流動狀態(tài)為緩變流。急變流:當流邊界變化比較劇烈, 流線不再是平行的直線, 呈現(xiàn)出比較紊亂的流動狀態(tài) 稱為急變流。跡線:流體質(zhì)點的運動軌跡。流線:描述流場中各點流動方向的曲線。流管:在流場中作一不與流線重合的封閉曲線,
4、則過該曲線上所有點的流線組成的管狀表面稱為流管。流束:流管中的所有流體稱為流束??偭鳎汗艿纼?nèi)的流動總體稱為總流。有效截面:與微小流束或總流各流線相垂直的橫斷面。流量:單位時間內(nèi)流經(jīng)某一截面的流體的數(shù)量稱為流量。平均流速:流量與有效截面面積的比值。濕周:在總流的有效截面上,流體與固體接觸的長度。水力半徑:有效面積與濕周的比值。系統(tǒng):某一確定的流體質(zhì)點的集合??刂企w:流場中的某一確定的空間。幾何相似:模型與原型中的對應線性長度成比例。動力相似:模型和原型中對應點上的流體質(zhì)點所收到的同名力方向相同,大小成比例。運動相似:模型和原型中對應點上的速度方向相同,大小成比例。流動相似條件:1、相似的流動屬于
5、同一類流動,其運動微分方程必相同。2、 單值條件相似。(幾何條件、邊界條件、物性條件、初始條件)3、由單值條件中涉及的物理量組成的相似準則數(shù)相等。層流:整個流場呈一簇互相平行的流線。紊流:流體質(zhì)點做復雜的無規(guī)則運動。脈動:表征流體流動特征的速度、壓強等也在隨時間變化。時均速度:在時間間隔 t內(nèi)軸向速度的平均值。歐拉法:歐拉法以流場為研究對象, 并用同一時刻所有空間點上的運動情況來描述流場的運動,從而達到研究流體質(zhì)點經(jīng)過這些空間點時, 運動參數(shù)隨時間的變化規(guī)律。 通過兩方 面描述流場的運動: 一、在空間固定點上流體的各種物理量隨時間的變化;二、在相鄰的空間點上這些物理量的變化。拉格朗日法:以流體
6、質(zhì)點為研究對象, 研究流體質(zhì)點的位移、速度、加速度等隨時間的1、變化,然后將流場中所有質(zhì)點的運動情況綜合起來,就得到流體的運動情況。描述方面:某一運動流體質(zhì)點的各種物理量隨時間的變化;2、相鄰質(zhì)點間這些物理量的變化。粘性底層:通道內(nèi)湍流,在緊靠壁面的一個粘性剪切力起控制作用的薄層。水力光滑:黏性底層完全淹沒了管壁的粗糙凸出部分。黏性底層以外的紊流區(qū)域完全感受不到管壁粗糙度的影響。水力粗糙:管壁的粗糙凸出部分有一部分或大部分暴露在紊流區(qū)中,管壁粗糙度將對紊流流動發(fā)生影響。簡單管路:管道的直徑和壁面粗糙度沿程不變的一根管子或數(shù)根管子串聯(lián)在一起的管道 系統(tǒng)。串聯(lián)管路:由不同直徑或粗糙度的數(shù)段管子連接
7、在一起的管道叫做串聯(lián)管道。并聯(lián)管路:在某處分成幾路、在下游某處又匯合成一路的管道叫做并聯(lián)管道。枝狀管網(wǎng):管道于某點分開后不再匯合到一起。環(huán)狀管網(wǎng):由若干管道環(huán)路相連接、在節(jié)點處流出的流量來自幾個環(huán)路的管道系統(tǒng)。長管:指內(nèi)部流體流動充分發(fā)展,可以忽略端頭效應的管。短管:流體的流動尚未充分發(fā)展就到頭的管,端頭效應不可忽略??卓诔隽鳎涸谌萜鱾?cè)壁或底部上開一個形狀規(guī)則的小孔,容器中的液體自孔口出流到大氣中。管嘴出流:當圓孔壁厚=(34) d時,或者在孔口處外接一段 l= (34) d的圓管。水擊:突然升高的壓強將迅速向上游傳播,并在一定條件下反射回來,產(chǎn)生往復波動而引起管道振動,伴隨有液體的錘擊聲音。
8、有旋、無旋:流體微團角速度為 0為無旋,也叫有勢流動,不為 0為有旋。渦線:在同一時刻,曲線上任意一點的切線方向與在該點的流體的渦量方向一致。渦面:在同一時刻,渦量場中任取一條非渦線的非閉合曲線,過曲線的每一點做渦線, 這些渦線形成的曲面叫渦面。渦管:在同一時刻,渦量場中任取一條非渦線的閉合曲線,過曲線的每一點做渦線,這些渦線形成的管狀曲面稱為渦管。渦通量:通過某一曲面的渦量的綜合。渦管強度:對于流場中某時刻的渦管,取渦管的一個橫截面A,稱過曲面 A的渦通量為該瞬時的渦管強度。速度環(huán)量:速度沿流場中任意的封閉曲線的線積分。卡門渦街:流體繞過非流線型物體時,物體尾流左右兩側(cè)產(chǎn)生的成對的、交替排行
9、的、旋轉(zhuǎn)方向相反的反對稱渦旋。流函數(shù)性質(zhì):1、流函數(shù)的等值線為流線 2、平面流場中任意兩點流函數(shù)數(shù)值之差,恰為通過兩點連線的單位厚度的流量3、對不可壓縮平面勢流,必然同時存在流函數(shù)和勢函數(shù)4、等勢線和等流函數(shù)線正交。勢函數(shù)性質(zhì):1、勢函數(shù)是無旋流動中的一個連續(xù)函數(shù),它在任何方向的偏導數(shù)等于該方向的速度2、對勢流而言,在單連通域中任意位置的速度環(huán)量等于0。邊界層:在大雷諾數(shù)下緊靠物體表面流速從零急劇增加到與來流速度相同數(shù)量級的薄 層。特征:1、與物體的長度相比,邊界層的厚度很小2、邊界層內(nèi)沿邊界層厚度方向的速度變化非常急劇,速度梯度很大3、邊界層沿著流體流動的方向逐漸增厚4、邊界層中各截面上壓強
10、等于同一截面邊界層外邊界山過的壓強5、邊界層內(nèi)粘性力和慣性力是一個數(shù)量級6、邊界層內(nèi)流體也有兩種流態(tài)。邊界層名義厚度:流速自壁面到速度不再改變時的距離。排擠厚度:當理想流體流過壁面時,它的流線應與壁面平行,但實際流體流過壁面時,黏性作用使邊界層內(nèi)的速度降低,要達到邊界層外邊界上勢流的來流速度,必然要使勢流的流線向外移動的距離。動量損失厚度:邊界層內(nèi)因黏性的影響而減少的動量用以理想流體的速度流過某層厚度 為d的流體動量代替,這里的 d為動量損失厚度。邊界層分離:在物體表面附近出現(xiàn)與主流方向相反的回流,又稱為邊界層的脫體,分離點稱為脫體點。繞流阻力:分為兩部分:1、由于流體的黏性在物體表面上作用著
11、切向應力,由此產(chǎn)生 的摩擦阻力2、由于邊界層分離,物體前后產(chǎn)生壓力差而產(chǎn)生的阻力,稱為壓差阻力。聲速:微弱擾動波傳播速度的統(tǒng)稱。馬赫數(shù):氣體在某點的流速與當?shù)芈曀僦取K俣认禂?shù):氣流速度與臨界聲速之比。滯止狀態(tài):如果按照一定的過程將氣流速度滯止到零,這時的參數(shù)稱為滯止參數(shù)。與氣體的實際流動過程無關(guān)。臨界狀態(tài):當氣流速度由小變大和當?shù)芈曀儆纱笞冃〉倪^程中,必定會出現(xiàn)氣流速度恰好等于當?shù)芈曀俚臓顟B(tài)。極限狀態(tài):絕能流隨著氣體的膨脹、加速、分子無規(guī)則運動的動能全部轉(zhuǎn)換成宏觀運動 的動能。激波:使流動參數(shù)發(fā)生突躍變化的強壓縮波。波阻:由激波而引起的阻力(超聲速氣體繞流物體時,氣體經(jīng)過激波后,速度降低、動 量減少、痼值增加,此時作用在氣流上的阻力)噴管:使
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