流體力學(xué)讀書報(bào)告

第六章、流體力學(xué)流體：對處于液態(tài)和氣態(tài)的物體的統(tǒng)稱。流動(dòng)性：物體各部分之間很容易發(fā)生相對運(yùn)動(dòng)一、 流體的壓強(qiáng)—?流體的壓強(qiáng)：p=E（定義式）dS定義：單位面積上所承受的沿法線方向的壓力的大小。單位：Pa（帕斯卡）結(jié)論：1、 壓強(qiáng)是流體內(nèi)點(diǎn)上的性質(zhì)，是標(biāo)量；而由壓強(qiáng)在一個(gè)面上所造成的壓力則是流體內(nèi)面上的性質(zhì)。2、 在靜止流體中，各部分之間的作用力必定表現(xiàn)為正壓力。3、 流體各部分之間存在相互作用，且作用于某塊靜止流體閉合面上的作用力的矢量和必定等于0。二、 理想流體及其連續(xù)性方程I、基本概念：1、 實(shí)際液體和氣體所具有的性質(zhì)：流動(dòng)性、可壓縮性、黏性?？蓧嚎s性是指流體的密度隨壓力的大小而改變的性質(zhì)。黏性是指液體或氣體之間存在內(nèi)摩擦的特性。2、 理想流體：絕對不可壓縮和完全沒有黏性的流體。3、 定常流動(dòng)：盡管在同一時(shí)刻流體各處的流速可能不同，但流體質(zhì)點(diǎn)流經(jīng)空間任一給定點(diǎn)的速度是確定的，并且不隨時(shí)間變化。4、 流線：每一點(diǎn)的切線方向與流經(jīng)該點(diǎn)的流體質(zhì)點(diǎn)的速度方向相同的曲線。5、 流管：由流線圍成的管狀區(qū)域。流管是一種無形的區(qū)域。II、理想流體的連續(xù)性方程1、基本概念體積流量（流量）：單位時(shí)間內(nèi)流過某一截面的流體的體積?？杀硇?=S?v對于不可壓縮流體，有S1V1=S2V2S?▼=怕.量該式即為理想流體的連續(xù)性方程，它表示，理想流體做定常流動(dòng)時(shí)，流體的速率與流管截面積的乘積是一個(gè)恒量。2、 流線的走向表示速度的方向，流線的疏密表示速度的大小。3、 psv=恒量表示單位時(shí)間內(nèi)流進(jìn)流管的流體質(zhì)量等于同一時(shí)間內(nèi)從流管流出的流體質(zhì)量。三、伯努利方程伯努利方程反映了理想流體在作定常流動(dòng)時(shí)壓強(qiáng)和流速的關(guān)系，是流體力學(xué)中的基本方程式。1p+pv2+pgh=p+pv2+pgh1 2 1 12 2 2 2該式可寫成p+2pv2+pgh=恒量此二式都稱為伯努利方程，它們描述了理想流體作定常流動(dòng)時(shí)的基本規(guī)律。結(jié)論：當(dāng)理想流體沿水平管道流動(dòng)式，管道截面積小的地方流速大，壓強(qiáng)小：管道截面積大的地方流速小，壓強(qiáng)大。四、黏性流體的運(yùn)動(dòng)1、基本概念⑴黏力(內(nèi)摩擦力)：在作相對運(yùn)動(dòng)的兩層流體之間的接觸面上，存在一對阻礙兩流體層相對運(yùn)動(dòng)的大小相等而方向相反的摩擦力，這種摩擦力稱為流體的黏力。⑵速率梯度：在垂直于流動(dòng)方向上，每增加單位距離流體速率的增加量，也就是沿垂直于流動(dòng)方向上速度的變化率。?處的速率梯度可表示為(—)，不一定是常量，可能是z的函數(shù)0 dzZ0⑶黏力 F=+"—)ksdzZ0其中門表示流體的黏度，單位為Pa-s流體的黏度與溫度有密切的關(guān)系，液體的黏度隨溫度的升高二減?。簹怏w的黏度隨溫度的升高而增大。2、黏性流體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律由于黏力的存在，為了維持黏性流體在管道中作定常流動(dòng)，要么必須保證管道兩端的壓強(qiáng)差，以外力對流體做功的形式來彌補(bǔ)由于黏力所引起的能量損耗；要么必須保證管道兩端的高度差，以降低流體重力勢能的方式來彌補(bǔ)由于黏力所引起的能量損耗：或者兩者兼而有之。3、泊肅葉定律門是流體的黏度p1-p2表示管道兩端的壓強(qiáng)差l和r分別是管道的長度和半徑結(jié)論：&11-w= vr2流體在水平圓管中作層流時(shí)，黏性損耗與平均流速成正比。4、湍流和雷諾數(shù)湍流：流體中出現(xiàn)了沿垂直于管軸方向的速度分量的不規(guī)則運(yùn)動(dòng)。雷諾數(shù)：Re=PVr其中Re為雷諾數(shù)，由層流過渡到湍流的雷諾數(shù)，