流體力學(xué)第一章緒論課件

《流體力學(xué)》合肥工業(yè)大學(xué)土木與水利工程學(xué)院主講：曹廣學(xué)電話：1875512818郵箱：caogx145@163.comEvaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.靳島眶瓜籮腳撇牙標(biāo)措粟打緣錫媳曙戊筑蹲潰廁運(yùn)贏主卷蕩趴蜂押警錘袒流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4《流體力學(xué)》合肥工業(yè)大學(xué)主講：曹廣學(xué)Evaluationo1課程安排學(xué)時(shí)數(shù)：32＝24（理論課）＋8（實(shí)驗(yàn)課）課程性質(zhì)：專業(yè)基礎(chǔ)課教材：李玉柱《流體力學(xué)》第2版,高等教育出版社參考書：吳持恭《水力學(xué)》第4版，高等教育出版社劉鶴年《流體力學(xué)》第2版，中國(guó)建筑工業(yè)出版社大連工學(xué)院《水力學(xué)解題指導(dǎo)及習(xí)題集》高等教育出版社王惠民《流體力學(xué)基礎(chǔ)》第2版，清華大學(xué)出版社

Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.斃如桂妒京廷剔族吼牲筆凰確鄂父造折濫糯搜攝咽潛鞍毀踴孺賀赴疊撕宮流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4課程安排學(xué)時(shí)數(shù)：32＝24（理論課）＋8（實(shí)驗(yàn)課）教材：2第一章緒論第一章 緒論

§1.1 流體力學(xué)的任務(wù)及其發(fā)展簡(jiǎn)史§1.2 流體的主要物理力學(xué)性質(zhì)§1.3 作用在流體上的力§1.4 流體的力學(xué)模型Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.輻博官攻東嬌銳宜埂熔聚反撅堵斥衙裸恨戴蔗攫敵勵(lì)致堅(jiān)梧授握務(wù)唐餾炙流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論第一章 緒論§1.1 流體力學(xué)的任務(wù)及3第一章緒論自然界中物質(zhì)存在的形態(tài)有：固態(tài)、液體和氣體?！?.1流體力學(xué)的任務(wù)及其發(fā)展簡(jiǎn)史具有流動(dòng)性的物體統(tǒng)稱為流體。一、流體的定義根據(jù)物體有沒(méi)有流動(dòng)性，可以把物體分為固體和流體，流體又包括液體和氣體。流動(dòng)性：在微小的剪切力作用下，就能連續(xù)不斷的變形，即發(fā)生流動(dòng)，外力停止，流動(dòng)停止。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.畸陰譴驕讒盒綿惺翼才寨恬這臃芬和亦甘廠為剿孺焦波不袍兇沫湖矚吉從流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論自然界中物質(zhì)存在的形態(tài)有：固態(tài)、液體和氣體?！?第一章緒論§1.1流體力學(xué)的任務(wù)及其發(fā)展簡(jiǎn)史流體和固體的區(qū)別：固體流體液體氣體有無(wú)固定的形狀有無(wú)無(wú)有無(wú)固定的體積有有無(wú)能否形成自由表面能能否能否承受一定的拉力能否否能否承受一定的剪切力能否（靜止）否（靜止）能否承受一定的壓力能能易壓縮Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.孰身旅倦丙參披泥深扶蹤始訂琺打戲澗癡篩柔甄豈扭墻沒(méi)晃猿牛盜拭泛瞬流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論§1.1流體力學(xué)的任務(wù)及其發(fā)展簡(jiǎn)史流體和固體5第一章緒論§1.1流體力學(xué)的任務(wù)及其發(fā)展簡(jiǎn)史流體力學(xué)是研究流體各種力作用下的平衡和機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其在工程實(shí)際中應(yīng)用的一門學(xué)科，是力學(xué)的一個(gè)分支。二、流體力學(xué)的任務(wù)流體力學(xué)在許多工業(yè)部門都有著廣泛的應(yīng)用。流體力學(xué)遵循物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的普遍規(guī)律，如：牛頓第二定律，質(zhì)量守恒定律，能量守恒定律和動(dòng)量守恒定律等。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.俄低愈蹦感錐搽濰捏蕊墻輯鈕粱歉霓才算熒酪輥磺附至竊揖署求謾診蔫銷流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論§1.1流體力學(xué)的任務(wù)及其發(fā)展簡(jiǎn)史流體力學(xué)是6第一章緒論流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用航空航天航海船舶運(yùn)動(dòng)地效翼艇（WIG）海洋平臺(tái)

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Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.拙多觸概簍柔蚌緣敞踏坎岸享隔敦疤蠢吏導(dǎo)褂轎易滾易沖問(wèn)茬祈進(jìn)蛹牙蛤流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用航空航天航海船舶運(yùn)動(dòng)地7第一章緒論南浦大橋節(jié)能型建筑三峽大壩建筑與環(huán)境流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.箔漆膜酬尋條餃最周惺閻爛鎢拼礫烴湖莫獎(jiǎng)償牲囚編閩閘匠抨畢痛掙皿況流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論南浦大橋節(jié)能型建筑三峽大壩建筑與環(huán)境流體力學(xué)在8第一章緒論能源動(dòng)力飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)蒸汽機(jī)車流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.落衫怎砰歧向孜績(jī)摧浩切攣癥經(jīng)罕崎輕讕碑挨彌申裝牡羽巷三見(jiàn)函覺(jué)徘哪流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論能源動(dòng)力飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)蒸汽機(jī)車流體力學(xué)在工程中的應(yīng)9第一章緒論氣象云圖龍卷風(fēng)氣象科學(xué)流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.罰杭場(chǎng)秉啥裕亦秒茂骨垮囤咎瀕溪魔憊軀遠(yuǎn)大響紡布簇手爛東咨肄攢職酚流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論氣象云圖龍卷風(fēng)氣象科學(xué)流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用E10第一章緒論污水凈化設(shè)備模型電廠冷卻塔環(huán)境控制流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.甜仲秤庸泵蓉抨屁舅復(fù)坍贈(zèng)畫掣枷攢容蝕夾沫水屆門冤答盒正顏柵賤賃衷流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論污水凈化設(shè)備模型電廠冷卻塔環(huán)境控制流體力學(xué)在工11第一章緒論流體力學(xué)應(yīng)用廣泛，已派生出很多新的分支:電磁流體力學(xué)、生物流體力學(xué)化學(xué)流體力學(xué)、地球流體力學(xué)高溫氣體動(dòng)力學(xué)、非牛頓流體力學(xué)爆炸力學(xué)、流變學(xué)、計(jì)算流體力學(xué)等流體力學(xué)在工程中的應(yīng)用20世紀(jì)中業(yè)以來(lái)，大工業(yè)的形成，高新技術(shù)工業(yè)的出現(xiàn)和發(fā)展，特別是電子計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)、發(fā)展和廣泛應(yīng)用，大大地推動(dòng)了科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。由于工業(yè)生產(chǎn)和尖端技術(shù)的發(fā)展需要，促使流體力學(xué)和其他學(xué)科相互浸透，形成了許多邊緣學(xué)科，使這一古老的學(xué)科發(fā)展成包括多個(gè)學(xué)科分支的全新的學(xué)科體系，煥發(fā)出強(qiáng)盛的生機(jī)和活力。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.籠遵蠢務(wù)蜘耪歇?jiǎng)⒐∴嚿w塑蝎夯氛耍蛾狙俐族城起祿宛僑躺男餞渙逮餐勢(shì)流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論流體力學(xué)應(yīng)用廣泛，已派生出很多新的分支:流體力12第一章緒論§1.1流體力學(xué)的任務(wù)及其發(fā)展簡(jiǎn)史流體力學(xué)是人類同自然界作斗爭(zhēng)、在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)展起來(lái)的。三、流體力學(xué)的發(fā)展流體力學(xué)的西方史——古代流體力學(xué)的情況。

古希臘學(xué)者阿基米德在公元前250年發(fā)表學(xué)術(shù)論文《論浮體》，第一個(gè)闡明了相對(duì)密度的概念，發(fā)現(xiàn)了物體在流體中所受浮力的基本原理──阿基米德原理。奠定了流體靜力學(xué)的基礎(chǔ)。

阿基米德（Archimedes，公元前287－212）Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.佬浚西枚澳卷蔭芬救碎壓倪戮恭育速童龍愉赤障拉笛啡敦奢硝飄揍剖巳餞流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論§1.1流體力學(xué)的任務(wù)及其發(fā)展簡(jiǎn)史流體力學(xué)是13第一章緒論16世紀(jì)以后，西方資本主義處于上升階段，工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有了很大的發(fā)展，對(duì)于流體平衡和運(yùn)動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)才隨之有所提高?！?.1流體力學(xué)的任務(wù)及其發(fā)展簡(jiǎn)史17世紀(jì)牛頓研究了運(yùn)動(dòng)物體在流體中受到的阻力，得到阻力與流體密度、物體迎流截面積和運(yùn)動(dòng)速度的平方成正比的關(guān)系。他還提出粘性流體運(yùn)動(dòng)時(shí)的內(nèi)摩擦力公式，即牛頓粘性定律。牛頓（Isaac.Newton，1643～1727）Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.碎測(cè)藍(lán)紹艦蚜遺霹淀詠漸酗羌職遁孜的旅廖謗幀奸駁毀粉簡(jiǎn)膜塑址船和冕流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論16世紀(jì)以后，西方資本主義處于上升階段，工農(nóng)業(yè)14第一章緒論§1.1流體力學(xué)的任務(wù)及其發(fā)展簡(jiǎn)史一條途徑是一些數(shù)學(xué)家和力學(xué)家，以牛頓力學(xué)理論和數(shù)學(xué)分析為基本方法，建立了理想液體運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)理論，稱為“水動(dòng)力學(xué)”或古典流體力學(xué)。代表人物有伯努利（D.I.Bernouli）、歐拉（L.Euler）納維埃（C.L.M.H.Navier）和斯托克斯（G.G.Stokes）等。18至19世紀(jì)，沿著兩條途徑建立了流體運(yùn)動(dòng)的系統(tǒng)理論。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.笨肺寨棉宣玖亭文懊鐘漿轉(zhuǎn)隧來(lái)倔飾袍頑絆勝崔艙肆增洛歹涅決建汐突基流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論§1.1流體力學(xué)的任務(wù)及其發(fā)展簡(jiǎn)史一條途徑是15第一章緒論§1.1流體力學(xué)的任務(wù)及其發(fā)展簡(jiǎn)史1738年伯努利給出理想流體運(yùn)動(dòng)的能量方程。D.Bernoulli（1700－1782）瑞士科學(xué)家Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.或蝎虎境跳淚采晾孕娃侮漬猴礫霸鹼精豁烹傷絕紛胚氧侍阜跑沸傭閹僑礬流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論§1.1流體力學(xué)的任務(wù)及其發(fā)展簡(jiǎn)史1738年16第一章緒論§1.1流體力學(xué)的任務(wù)及其發(fā)展簡(jiǎn)史1755年歐拉導(dǎo)出理想流體運(yùn)動(dòng)微分方程。歐拉（L.Euler，1707－1783）瑞士科學(xué)家Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.戎踐第犀踴活瞧操紫徽澗繪臻躍氈淫韋蛀覺(jué)韋獅競(jìng)矯暈斗摟帝姓恢澳宋封流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論§1.1流體力學(xué)的任務(wù)及其發(fā)展簡(jiǎn)史1755年17第一章緒論§1.1流體力學(xué)的任務(wù)及其發(fā)展簡(jiǎn)史拉格朗日提出了新的流體動(dòng)力學(xué)微分方程，使流體動(dòng)力學(xué)的解析方法有了進(jìn)一步發(fā)展。嚴(yán)格地論證了速度勢(shì)的存在，并提出了流函數(shù)的概念，為應(yīng)用復(fù)變函數(shù)去解析流體定常的和非定常的平面無(wú)旋運(yùn)動(dòng)開辟了道路。拉格朗日（J.-L.Lagrange,1736－1813）Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.覽艙陋供畏庸蹋恐疑點(diǎn)屜協(xié)鈣歲幽獎(jiǎng)贊選宦報(bào)琢減馱壓匪墓就蹤砒濺撈鈣流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論§1.1流體力學(xué)的任務(wù)及其發(fā)展簡(jiǎn)史拉格朗日提18第一章緒論§1.1流體力學(xué)的任務(wù)及其發(fā)展簡(jiǎn)史1821-1845年，納維埃（C.L.M.H.Navier）和斯托克斯（G.G.Stokes）導(dǎo)出適用于實(shí)際流體運(yùn)動(dòng)的納維埃-斯托克斯方程，即N-S方程。納維（L.Navier，1785－1836，法國(guó)）斯托克斯（G.Stokes，1819－1903，英國(guó)））Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.愉莖杜合喀堂閩類徘壬藥猩說(shuō)妹褒室釣阿縫疇罰壹烏弟胚摹誼澎峪菌增氯流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論§1.1流體力學(xué)的任務(wù)及其發(fā)展簡(jiǎn)史1821-19第一章緒論§1.1流體力學(xué)的任務(wù)及其發(fā)展簡(jiǎn)史1821-1845年，另一途徑是一些土木工程師，根據(jù)實(shí)際工程的需要，憑借實(shí)地觀察和室內(nèi)試驗(yàn)，建立實(shí)用的經(jīng)驗(yàn)公式，以解決實(shí)際工程問(wèn)題。這些成果被總結(jié)成以實(shí)際液體為對(duì)象的重實(shí)用的水力學(xué)。代表人物有畢托（H.Pitot）、謝才（A.deChezy）、達(dá)西（H.Darcy）等。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.啦缸耘苗柬猴褂帥拆崖螺拭境垂鐮雍攀又樂(lè)彤瘋摔陪坡菇應(yīng)搏砧釀搞憾疾流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論§1.1流體力學(xué)的任務(wù)及其發(fā)展簡(jiǎn)史1821-20第一章緒論§1.1流體力學(xué)的任務(wù)及其發(fā)展簡(jiǎn)史1732年畢托發(fā)明了量測(cè)流體點(diǎn)流速的畢托管。1769年謝才建立了計(jì)算均勻流的謝才公式。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.拯渾詩(shī)市粹楓舟艷乳艾侯甘毛閉荊寅料叢陵誰(shuí)贍漳輾恤子誠(chéng)賦齋勿輝勃丟流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論§1.1流體力學(xué)的任務(wù)及其發(fā)展簡(jiǎn)史1732年21第一章緒論§1.1流體力學(xué)的任務(wù)及其發(fā)展簡(jiǎn)史1856年達(dá)西提出了線性滲流的達(dá)西定律。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.卸禾募葛豺皿語(yǔ)墓集臍漳透掐獻(xiàn)卯燦葛賠至褲椒懶苔郭漸滾琶端蘑砸妮絕流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論§1.1流體力學(xué)的任務(wù)及其發(fā)展簡(jiǎn)史1856年22第一章緒論§1.1流體力學(xué)的任務(wù)及其發(fā)展簡(jiǎn)史1883年雷諾（O.Reynolds）發(fā)表了關(guān)于層流、湍流兩種流態(tài)的系列試驗(yàn)結(jié)果，又于1895年導(dǎo)出了紊流運(yùn)動(dòng)的雷諾方程。1904年普朗特（L.Prandtl）提出邊界層概念，創(chuàng)立了邊界層理論。這一理論既明確了理想流體的適用范圍，又能計(jì)算實(shí)際物體運(yùn)動(dòng)時(shí)的阻力。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.囂勝豁畸像零峙畔勿故園嘴霜符榴封酉崎萊室位滇運(yùn)毛們梧虧敗豬靜染坯流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論§1.1流體力學(xué)的任務(wù)及其發(fā)展簡(jiǎn)史1883年23第一章緒論§1.1流體力學(xué)的任務(wù)及其發(fā)展簡(jiǎn)史流體力學(xué)在中國(guó)大禹治水---4000多年前的大禹治水，說(shuō)明我國(guó)古代已有大規(guī)模的治河工程。

(公元前256～210年)秦代，在公元前256-前210年間便修建了都江堰、鄭國(guó)渠、靈渠三大水利工程，說(shuō)明當(dāng)時(shí)對(duì)明槽水流和堰流流動(dòng)規(guī)律的認(rèn)識(shí)已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)水平。真州船閘---北宋（960-1126）時(shí)期，在京杭大運(yùn)河上修建的真州船閘與十四世紀(jì)末荷蘭的同類船閘相比，約早三百多年。近代，我國(guó)出現(xiàn)了象錢學(xué)森、周培源、吳仲華等流體力學(xué)知名專家，但流體力學(xué)整體在我國(guó)發(fā)展較為緩慢，有待于諸位的努力！Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.淑興諺持蜂塑苯遠(yuǎn)權(quán)茫逞見(jiàn)瞞胸淹允痛氨嗓諱疾綿蠱寢蠅怯研詢硫昨招啼流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論§1.1流體力學(xué)的任務(wù)及其發(fā)展簡(jiǎn)史流體力學(xué)在24第一章緒論側(cè)重于理論分析的流體力學(xué)稱為理論流體力學(xué)。側(cè)重于工程應(yīng)用的流體力學(xué)稱為工程流體力學(xué)。四、流體力學(xué)的研究方法1.理論分析--運(yùn)用經(jīng)典流體力學(xué)的原理研究流體運(yùn)動(dòng)。2.科學(xué)試驗(yàn)--通過(guò)試驗(yàn)的手段研究流體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律性。3.數(shù)值模擬—利用計(jì)算機(jī)數(shù)值求解描述液體運(yùn)動(dòng)的微分方程、積分方程等，得到問(wèn)題的數(shù)值解?！?.1流體力學(xué)的任務(wù)及其發(fā)展簡(jiǎn)史Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.卸宇葷欽祥迢臂臺(tái)急啼幽確礦烷裁享媽搖拈經(jīng)蘑艇削錯(cuò)釣情稀焉溶縷邦納流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論側(cè)重于理論分析的流體力學(xué)稱為理論流體力學(xué)。四、25第一章緒論流體的物理性質(zhì)是決定流體流動(dòng)狀態(tài)的內(nèi)在因素，所以我們先學(xué)習(xí)流體有關(guān)的幾個(gè)物理力學(xué)性質(zhì)?！?.2流體的主要物理力學(xué)性質(zhì)§1.2.1慣性慣性是物體保持其原有運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一種特性，慣性的大小以質(zhì)量來(lái)衡量，質(zhì)量大的物體慣性大。一個(gè)物體反抗改變?cè)羞\(yùn)動(dòng)狀態(tài)而作用于其他物體上的反作用力稱為慣性力。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.遵梁毋普現(xiàn)蛤稍濾西莎稀疤帳礦鍵粹木摻民彩劍侄宣熄服瑟噶升獄嬌堅(jiān)詭流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論流體的物理性質(zhì)是決定流體流動(dòng)狀態(tài)的內(nèi)在因素，所26第一章緒論水的密度水銀的密度§1.2流體的主要物理力學(xué)性質(zhì)單位體積的流體質(zhì)量是密度，密度的單位為均質(zhì)流體的密度非均質(zhì)流體的密度溫度與水的密度關(guān)系液體的密度隨溫度和壓強(qiáng)的變化甚微，一般近似認(rèn)為液體的密度為常數(shù)。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.列糾輪矚也戌標(biāo)庶山司饑冒獅孜逆崔襲霞忍融辯耿捧齋悸刷左納安逝翹楷流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論水的密度水銀27第一章緒論物體之間具有相互吸引的性質(zhì)，這個(gè)吸引力稱為萬(wàn)有引力。地球?qū)Φ厍虮砻娓浇矬w的引力稱為重力。用G表示，重力的大小稱為重量?！?.2流體的主要物理力學(xué)性質(zhì)§1.2.2萬(wàn)有引力特性單位體積流體所具有的重力，稱為容重（重度）。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.帛矚懊靜泰蛔賢砷刁釩勃蜀閃磺系敝粳張榨代淄減滲視契恒旱顫毛恨雛課流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論物體之間具有相互吸引的性質(zhì)，這個(gè)吸引力稱為萬(wàn)有28第一章緒論§1.2流體的主要物理力學(xué)性質(zhì)§1.2.3粘性前面我們學(xué)習(xí)了流體具有流動(dòng)性。流動(dòng)性是流體受切力作用發(fā)生連續(xù)變形的性質(zhì)。這種變形亦稱為減切變形。流體在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，內(nèi)部質(zhì)點(diǎn)間或流層間因相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生內(nèi)摩擦力以抵抗減切變形的性質(zhì)稱為粘性。也就是說(shuō)：當(dāng)流體處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)，流體質(zhì)點(diǎn)之間存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)，則質(zhì)點(diǎn)間要產(chǎn)生內(nèi)摩擦力抵制其相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這種性質(zhì)稱為流體的粘滯性，此內(nèi)摩擦力稱為粘滯力。觀看錄像演示Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.層皋歐雪細(xì)分祥搞隨陰摯籍闡皂鮮堯搭樣烴熬帛閘畢蜂哉至聰沛咖侵劍祭流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論§1.2流體的主要物理力學(xué)性質(zhì)§1.2.329第一章緒論§1.2流體的主要物理力學(xué)性質(zhì)為了理解流體的粘性，如圖所示，液體沿固定平面壁作平面直線運(yùn)動(dòng)，緊靠固體壁面的第一層水層粘在壁面上不動(dòng)；第一層通過(guò)摩擦作用影響第二層的流速、第二層又通過(guò)摩擦（粘性力）作用影響第三層流速，依此類推。

一、粘性表象因各流層的不同，它們之間就有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，上層的流得快，它就要拖動(dòng)下一層，而下一層流得較慢，就要阻止上面一層，于是兩層之間就產(chǎn)生內(nèi)摩擦力，如圖所示。流體粘性示意圖流體粘性示意圖Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.堪蔓蘸走陀鴦考湊喜緣醚在吉呸朗祝沿潤(rùn)倍憲嗆戎輸姜鄭席穿殷桂暑屠患流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論§1.2流體的主要物理力學(xué)性質(zhì)為了理解流體的30第一章緒論由于運(yùn)動(dòng)流體內(nèi)部存在摩擦力，于是流體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中為克服內(nèi)摩擦力就要不斷消耗流體的能量，所以說(shuō)粘性是引起流體運(yùn)動(dòng)能量損失的根源，因此在分析和研究流體運(yùn)動(dòng)中流體的粘性占有很重要的地位?！?.2流體的主要物理力學(xué)性質(zhì)由于內(nèi)摩擦力與作用面平行，故稱故稱為切力，用切應(yīng)力表示，記作，（單位用Pa，）

應(yīng)指出，粘性對(duì)流體運(yùn)動(dòng)的影響極為重要。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.旗朱識(shí)腦籃傻恿腫紊四曙早頑沙汽癰捉梆我鈴姆宛螺遵瑩步慎懾喲讒瓤茲流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論由于運(yùn)動(dòng)流體內(nèi)部存在摩擦力，于是流體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程31第一章緒論實(shí)驗(yàn)表明，相鄰流層接觸面的單位面積上所產(chǎn)生的二、牛頓內(nèi)摩擦定律引入比例系數(shù)為式中，為動(dòng)力粘度，簡(jiǎn)稱粘度。為流速梯度。上式即為牛頓內(nèi)摩擦定律，它可表述為：作層流做運(yùn)動(dòng)的流體，相鄰流層間單位面積上所作用的內(nèi)摩擦力，與流速梯度成正比，與流體的性質(zhì)有關(guān)。內(nèi)摩擦力，即切應(yīng)力存在§1.2流體的主要物理力學(xué)性質(zhì)Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.科棺姜卸胞胰廠嘩武枷再圈嘶衷灤幢航婁榔臍侯賄鋇深札遏跋抨媳鷹島蝸流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論實(shí)驗(yàn)表明，相鄰流層接觸面的單位面積上所產(chǎn)生的二32第一章緒論⑴粘性切應(yīng)力與速度梯度成正比；(2)粘性切應(yīng)力與角變形速率成正比；(3)比例系數(shù)稱動(dòng)力粘度，簡(jiǎn)稱粘度。CDBAdbadydudt牛頓內(nèi)摩擦定律表明：(4)運(yùn)動(dòng)粘度§1.2流體的主要物理力學(xué)性質(zhì)觀看錄像演示Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.意蛾榷嗣兌龔踐疤森晌徑惰吾歡難繩搽新豺羔魂拖禾滅度愧杉帝徘鎊痔臆流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論⑴粘性切應(yīng)力與速度梯度成正比；(2)粘性切應(yīng)力33第一章緒論溫度對(duì)流體粘度的影響很大，壓強(qiáng)對(duì)流體粘度的影響不大，一般忽略不計(jì)。粘度的影響因素T（℃）(10-3Pa·s)(10-6m2/s)T（℃）(10-3Pa·s)(10-6m2/s)01.7921.792400.6560.66151.5191.519450.5990.605101.3081.308500.5490.556151.1401.140600.4690.477201.0051.007700.4060.415250.8940.897800.3570.367300.8010.804900.3170.328350.7230.7271000.2840.296§1.2流體的主要物理力學(xué)性質(zhì)水的粘度隨溫度的變化Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.傭靶催籬扎紛棉媒干博篡捐食休醫(yī)惋元齲嚨拖拜脆粗刁糟桃塊毆夜吟諺在流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論溫度對(duì)流體粘度的影響很大，壓強(qiáng)對(duì)流體粘度的影響34第一章緒論溫度對(duì)流體粘度的影響很大溫度壓強(qiáng)對(duì)流體粘度的影響不大，一般忽略不計(jì)液體：分子內(nèi)聚力是產(chǎn)生粘度的主要因素。溫度↑→分子間距↑→分子吸引力↓→內(nèi)摩擦力↓→粘度↓氣體：分子熱運(yùn)動(dòng)引起的動(dòng)量交換是產(chǎn)生粘度的主要因素。溫度↑→分子熱運(yùn)動(dòng)↑→動(dòng)量交換↑→內(nèi)摩擦力↑→粘度↑粘度的影響因素§1.2流體的主要物理力學(xué)性質(zhì)Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.孤勢(shì)碧葉討程尼獅鏟彤淺憐屏侗挫矢滔媽藻閹鹽蓄帥筒乳姻標(biāo)埃韻硯堅(jiān)傣流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論溫度對(duì)流體粘度的影響很大溫度壓強(qiáng)對(duì)流體粘度的影35第一章緒論三、牛頓流體和非牛頓流體1.牛頓流體

2.非牛頓流體

符合牛頓內(nèi)摩擦定律的流體如水、空氣、汽油和水銀等不符合牛頓內(nèi)摩擦定律的流體如泥漿、血漿、新拌水泥砂漿、新拌混凝土等?！?.2流體的主要物理力學(xué)性質(zhì)Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.燥停輥?zhàn)x醇極口孿屈坡甄根律訝贏彈訣擇煎咒妊墟明杉崩忱佃職軟旗辨蔓流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論三、牛頓流體和非牛頓流體1.牛頓流體2.36第一章緒論例題1：一平板在油面上做水平運(yùn)動(dòng)（如圖所示），已知平板的運(yùn)動(dòng)速度為u=40cm/s，油層的厚度δ=5mm，油的動(dòng)力粘度μ=0.1Pa·s，求作用在平板上的切應(yīng)力。

解：因?yàn)橛蛯拥暮穸圈暮苄。鲗拥牧骶€分布可近似看做直線分布，即由牛頓內(nèi)摩擦定律§1.2流體的主要物理力學(xué)性質(zhì)Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.誕吞騰敷梆紊脹略顯吭膘擺晝剮棟蜀拆強(qiáng)凡僑兜交耙腑盡跋錦岳憚您距甜流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論例題1：一平板在油面上做水平運(yùn)動(dòng)（如圖所示），37第一章緒論壓縮性用體積壓縮系數(shù)表示?！?.2.4壓縮性及膨脹性壓縮性：指流體受壓,體積縮小,密度增大,除去外力后能恢復(fù)原狀的性質(zhì)膨脹性：指流體受熱,體積膨脹,密度減小,溫度下降后能恢復(fù)原狀的性質(zhì)1.壓縮性體積壓縮系數(shù)指恒溫下液體體積的相對(duì)縮小值與壓強(qiáng)增值之比。壓強(qiáng)增大時(shí)體積縮小，所以加一個(gè)負(fù)號(hào)來(lái)確保壓縮率為正值。§1.2流體的主要物理力學(xué)性質(zhì)一、液體的壓縮性及膨脹性Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.遏驚迎舉貯款面壬奴動(dòng)當(dāng)陌展甫溯參奈傳冬旱扇拍莫遺抹欄腦塔看鈍戰(zhàn)躍流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論壓縮性用體積壓縮系數(shù)表示?！?.2.438第一章緒論流體壓縮時(shí)其質(zhì)量并不改變，故故所謂彈性模量E，乃體積壓縮系數(shù)的倒數(shù)，即水的壓縮性和膨脹性很小，在一般情況下可忽略不計(jì)，只有在某些特殊情況下，如水管閥門突然關(guān)閉時(shí)所發(fā)生的水擊現(xiàn)象，自然循環(huán)的熱水采暖系統(tǒng)等問(wèn)題時(shí)，才需考慮其水的壓縮性和膨脹性。§1.2流體的主要物理力學(xué)性質(zhì)2.膨脹性膨脹性用體積膨脹系數(shù)表示，在一定壓強(qiáng)下，單位溫升所引起的體積變化率。Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.增肌刃呵銀膩森暑理瀑鬼蛀汐往州煥枚淪橡巍小鐳丙靖屏斧慰暢樟感慰麓流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論流體壓縮時(shí)其質(zhì)量并不改變，故故所謂彈性模量E，39第一章緒論氣體具有明顯的壓縮性和膨脹性。常用氣體的密度、壓強(qiáng)和溫度三者之間的關(guān)系，相當(dāng)符合理想氣體狀態(tài)方程，即式中，p---為氣體的絕對(duì)壓強(qiáng)；

T---為氣體熱力學(xué)溫度；

R---為氣體常數(shù)，空氣的氣體常數(shù)是287J/（kg·K）?！?.2流體的主要物理力學(xué)性質(zhì)二、氣體的壓縮性及膨脹性觀看錄像演示Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.剎蠱圣閉痹系濫枕屯摳斂瓢賭仕曬雇撇逐望茄嫁泊篷蘇狼謂震纖顴夯孔貞流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論氣體具有明顯的壓縮性和膨脹性。常用40第一章緒論§1.2.5表面張力特性一、液體的表面張力1.表面張力現(xiàn)象水滴懸在水龍頭出口而不滴落；細(xì)管中的液體自動(dòng)上升或下降一個(gè)高度（毛細(xì)管現(xiàn)象）；鐵針浮在液面上而不下沉。2.表面張力在液體的自由表面上，由于分子間引力作用的結(jié)果，產(chǎn)生了及其微小的拉力，這種拉力稱之為表面張力?！?.2流體的主要物理力學(xué)性質(zhì)Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.季實(shí)擴(kuò)酬域婚疵杉霜鋇鎳陪佬罐嘆靛圖擁誹稻鍵括啤礁聾腔陪耗消緒疑倉(cāng)流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論§1.2.5表面張力特性一、液體的表面張力§41第一章緒論二、毛細(xì)管現(xiàn)象

直徑很小兩端開口的細(xì)管豎直插入液體中，由于表面張力的作用，管中的液面會(huì)發(fā)生上升或下降的現(xiàn)象，稱之為毛細(xì)管現(xiàn)象?！?.2流體的主要物理力學(xué)性質(zhì)Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.橢鱉氯扯皺佑乃燈餌圭恬發(fā)把煉傻留羽浸盅稀衣檢繡銥腥熙婦洋荊銷最擎流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論二、毛細(xì)管現(xiàn)象§1.2流體的主要物理力學(xué)性質(zhì)42第一章緒論歡迎提問(wèn)

如果您有任何問(wèn)題，請(qǐng)毫不猶豫地提出!Incaseofyouhaveanyquestion,DONOThesitatetoaskme!Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.弧蛇瘡凜返用排訃詩(shī)藍(lán)略俗疤薩田剝獻(xiàn)澎吵高撰聽(tīng)廖浸行霍侶誨雞獸判樟流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論歡迎提問(wèn)如果您有任何問(wèn)題，請(qǐng)毫不猶豫地提43第一章緒論§1.3作用在流體上的力作用在流體上的力有兩種：表面力和質(zhì)量力一、表面力應(yīng)力即單位面積上的表面力。表面力是作用于流體的表面，并與受作用的表面面積成比例的力，常用應(yīng)力來(lái)度量。1.表面力與作用面垂直的壓應(yīng)力2.表面力與作用面平行的切應(yīng)力隔離體受力分析Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.膚軀儀桿隅沽硯堆篡吹怒湃渾攏耪滴仿嫌幽登伙奏帶盂援碰夸效景師氈岳流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論§1.3作用在流體上的力作用在流體上的力有兩44第一章緒論§1.3作用在流體上的力二、質(zhì)量力作用在每個(gè)流體質(zhì)點(diǎn)上的力，其大小與流體質(zhì)量成正比。如重力，慣性力，磁力等。又稱體積力。單位質(zhì)量力分別投影在三個(gè)坐標(biāo)軸上Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.如段在如免糟殿幻責(zé)磁鋇懲棋鋒抬矛贊襯紋碳年棱溪雜壹訂燦記殊詹留鄙流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論§1.3作用在流體上的力二、質(zhì)量力作45第一章緒論歡迎提問(wèn)

如果您有任何問(wèn)題，請(qǐng)毫不猶豫地提出!Incaseofyouhaveanyquestion,DONOThesitatetoaskme!Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.鴿舷枉刃殿曳信仕休儀耘才結(jié)抬掠臆妄謾既軒溯侄失裙拔儈敗念推釘吩必流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論歡迎提問(wèn)如果您有任何問(wèn)題，請(qǐng)毫不猶豫地提46第一章緒論§1.4流體的力學(xué)模型定義：連續(xù)介質(zhì)即假設(shè)流體是一種連續(xù)充滿其所占空間毫無(wú)間隙的連續(xù)體。連續(xù)介質(zhì)的意義連續(xù)介質(zhì)的概念是瑞士學(xué)者歐拉在1753年提出的。避免了流體分子運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性，只需研究流體的宏觀運(yùn)動(dòng)。可以利用數(shù)學(xué)上的連續(xù)函數(shù)來(lái)研究流體的平衡與運(yùn)動(dòng)規(guī)律?！?.4.1連續(xù)介質(zhì)模型觀看錄像演示Evaluationonly.CreatedwithAspose.Slidesfor.NET3.5ClientProfile.Copyright2004-2011AsposePtyLtd.址廟贓蹬養(yǎng)毯溜坦程餅鼎全眠瑚洪彤讓荷請(qǐng)韭峻蜘苑況縮宙摩瘤饒椒賴處流體力學(xué)第一章緒論rr9OBniJ4第一章緒論§1.4流體的力學(xué)模型定義：連續(xù)介質(zhì)即假設(shè)47第一章緒論在流體力學(xué)中，為研究方便，提出了理想流體的概念?！?.4.2理想流體理想流體就是把流體看作沒(méi)有粘性的連續(xù)介質(zhì)。而把考慮粘性的流體稱為粘性流體或?qū)嶋H流體。我們研究流體的運(yùn)動(dòng)時(shí)，先把流體當(dāng)成理想流體進(jìn)行分析，然后再考慮粘性對(duì)粘性流體進(jìn)行修正?！?.