流體靜力平衡方程

1、2.6 流體靜力平衡方程流體靜力平衡方程 流體靜力平衡方程的微分式當流體靜止時，則vx = 0，vy = 0，vz = 0，且gx = 0，gy = 0，gz = g按N-S方程簡化得： 000gzPyPxP 微分式靜止流體沿水平方向(x、y方向)上的壓力不變，但壓力沿高度(z方向)則有變化。壓力沿高度方向(z方向)的分布規(guī)律靜止流體的壓力分布方程。說明2.6 流體靜力平衡方程流體靜力平衡方程2.靜止流體的壓力分布方程 三式相加dzdydx0gzP0yP0 xP0ddddzgzzPyyPxxP0ddzgP則2.6 流體靜力平衡方程流體靜力平衡方程對不可壓縮流體 constconstconstz

2、PzgPzPzPzgPzgP22112211(壓力分布方程)式中 P靜壓能； z位能。靜止流體的能量平衡方程說明2.6 流體靜力平衡方程流體靜力平衡方程z = 0，基準面上的壓力 z，位能，靜壓能，靜壓能與位能相互轉(zhuǎn)換 2.6 流體靜力平衡方程流體靜力平衡方程 流體的靜壓力 靜壓力的特性單位面積上的作用力，方向與作用面垂直并指向作用面；任一點上的壓力在各個方向上是相同的壓力壓力是標量總壓力是矢量2.6 流體靜力平衡方程流體靜力平衡方程 靜壓力的表示方法工程上習(xí)慣簡稱壓力真空度儀表測得的壓力表壓力相對壓力絕對壓力PPPPPPPaVaM在國際單位制中，壓力的單位為Pa PaatmPaOmmH521

3、0013. 1181. 912.6 流體靜力平衡方程流體靜力平衡方程 等壓面靜壓力相等的各點所組成的面 作用于靜止流體中的任意一點的質(zhì)量力必然垂直于通過該點的等壓面；兩種流體處于平衡狀態(tài)（靜止）時，其相互接觸且互不相混的流體的分界面必然是等壓面；流體只受重力作用時，等壓面為平面；當有其它質(zhì)量力存在時，等壓面才可能是曲面。特特性性平面平面曲面曲面2.7 邊界層（附面層）概念邊界層（附面層）概念1邊界層的定義 邊界層：流體流入平板表面，由于流體的黏性作用，靠近表面形成速度梯度，具有速度梯度的流體溥層邊界層厚度： 99. 0vv0 x令時的流體層厚度，以表示，x， 2.7 邊界層（附面層）概念邊界層

4、（附面層）概念邊界層邊界層紊流邊界層：流體慣性力取主導(dǎo)作用層流邊界層：流體粘性力取主導(dǎo)作用2.7 邊界層（附面層）概念邊界層（附面層）概念邊界層內(nèi)流動的判別標準xvxvRe00 x5105RexcRexRexc 紊流邊界層 2.7 邊界層（附面層）概念邊界層（附面層）概念平板層流邊界層的厚度為 平板紊流邊界層的厚度為 0vx64. 4xRex64. 4xRe 2 . 0Re376. 0 xx平板層流底層邊界層的厚度為 9 . 0Re4 .72xxm2.7 邊界層（附面層）概念邊界層（附面層）概念3管內(nèi)流動時的邊界層匯合前 4025dL100dL紊流紊流邊界層層流層流邊界層匯合后：充分發(fā)展了的管

5、流，速度分布不變。紊流核心區(qū)+層流底層2.7 邊界層（附面層）概念邊界層（附面層）概念4曲面邊界層流體流過平板或直徑相同的管道時，邊界層是緊貼壁面的。如果流體流過曲面，如球面、柱面或其他形狀物體表面時，在一定條件下都將產(chǎn)生邊界層與固體表面的脫離現(xiàn)象，并在脫離處產(chǎn)生旋渦。旋渦產(chǎn)生渦流阻力。邊界層脫離與繞流阻力及繞流對流換熱密切相關(guān)。本章小結(jié)本章小結(jié)主要內(nèi)容：流體流動的起因，流體的流動狀態(tài)，質(zhì)點與連續(xù)介質(zhì)，微團與控制體，流場特征及分類，流體的質(zhì)量平衡微分方程（連續(xù)性方程），黏性流體的動量平衡方程（納維-斯托克斯方程），理想流體的動量平衡方程（歐拉方程），伯努利方程及其應(yīng)用，邊界層概念。 重點：流體的流動狀態(tài)，伯努利方程及其應(yīng)用。 難點：黏性流體的動量平衡方程（納維-斯托克斯方程）?；疽螅赫莆兆匀涣鲃优c強制流動，層流與紊流，穩(wěn)定流動與不穩(wěn)定流動，