流體力學(xué)一二章課件

流體力學(xué)一二章課件contents目錄緒論流體靜力學(xué)流體動力學(xué)基礎(chǔ)流體動力學(xué)方程流體中的波動現(xiàn)象緒論01總結(jié)詞流體的定義與分類詳細(xì)描述流體是指在任何微小剪切力作用下都能發(fā)生連續(xù)變形的物質(zhì)，可分為牛頓流體和非牛頓流體。牛頓流體遵循牛頓粘性定律，而非牛頓流體則不遵循。常見的流體類型還包括氣體、液體和塑性體等。流體的定義與分類流體力學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域總結(jié)詞流體力學(xué)在多個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，如航空航天、船舶、水利、建筑、環(huán)境工程等。流體力學(xué)在解決實際問題中發(fā)揮著重要的作用，如飛機和船舶的設(shè)計需要考慮到流體動力學(xué)原理，水利工程中的水流控制和環(huán)境保護也需要應(yīng)用流體力學(xué)的知識。詳細(xì)描述流體力學(xué)的應(yīng)用領(lǐng)域流體的基本物理性質(zhì)流體的基本物理性質(zhì)總結(jié)詞流體的基本物理性質(zhì)包括密度、粘性、壓縮性和熱傳導(dǎo)性等。密度是流體質(zhì)量與體積的比值，是流體的基本物理屬性；粘性是指流體在運動過程中抵抗剪切力的性質(zhì)；壓縮性反映流體在壓力變化時體積的變化程度；熱傳導(dǎo)性則表示流體傳遞熱量的能力。這些物理性質(zhì)對于理解和研究流體運動規(guī)律具有重要意義。詳細(xì)描述流體靜力學(xué)02流體靜壓強的概念流體靜壓強的特性流體靜壓強的傳遞流體靜壓強的變化流體靜壓強及其特性01020304流體在靜止?fàn)顟B(tài)下所受的壓強。流體靜壓強具有方向性，總是垂直指向受壓面，并且大小與作用力成正比。流體靜壓強在流體內(nèi)部是相等的，可以沿著流體的各個方向傳遞。流體靜壓強的大小與高度有關(guān)，隨著高度的增加而減小。流體平衡時，作用在單位質(zhì)量流體上的外力之和為零。流體平衡的基本方程在重力場中，流體的平衡由重力與壓強之間的平衡關(guān)系決定。重力場中流體的平衡通過分析流體的受力情況，建立流體平衡的基本方程。流體平衡方程的推導(dǎo)利用流體平衡的基本方程，可以求解流體的壓強、流速等問題。流體平衡方程的應(yīng)用流體平衡的基本方程在重力場中，流體的平衡條件是重力與壓強之間的平衡關(guān)系。重力場中流體的平衡條件靜止流體的平衡均質(zhì)流體的平衡相對平衡靜止流體的平衡是指流體的速度為零，且不受外力作用的狀態(tài)。均質(zhì)流體的平衡是指流體的密度為常數(shù)，且不受外力作用的狀態(tài)。相對平衡是指流體的速度較小，可以忽略不計，只考慮重力與壓強之間的平衡關(guān)系。重力場中流體的平衡液體相對平衡是指液體在微小擾動下達到的平衡狀態(tài)。液體相對平衡的概念液體相對平衡的條件是重力與表面張力之間的平衡關(guān)系。液體相對平衡的條件液體相對平衡的類型包括球形、圓柱形和橢球形等。液體相對平衡的類型液體相對平衡在工程中有廣泛的應(yīng)用，如液體的穩(wěn)定性分析、管道流動等。液體相對平衡的應(yīng)用液體的相對平衡流體動力學(xué)基礎(chǔ)03以流體質(zhì)點為研究對象，描述其運動軌跡和速度隨時間的變化。拉格朗日法歐拉法隨體導(dǎo)數(shù)以固定空間點為研究對象，描述流體質(zhì)點經(jīng)過該點的速度和時間。描述流體質(zhì)點在運動過程中自身屬性隨時間的變化。030201流體運動的描述方法流體運動的描述空間，其中每一點都有一定的速度和壓力。流場表示流體質(zhì)點運動路徑的曲線，流線上每一點的切線方向即為該點的速度方向。流線表示流體質(zhì)點在一定時間內(nèi)運動軌跡的曲線。跡線流場中的一串流體質(zhì)點所圍成的管狀區(qū)域，以及通過某一曲線的所有流體質(zhì)點所組成的集合。流管、流束流體運動的基本概念0102流體運動的連續(xù)性方程在不可壓縮流體的穩(wěn)態(tài)流動中，連續(xù)性方程可簡化為：流入控制體的流量等于流出控制體的流量。連續(xù)性方程是流體運動的基本方程之一，表示單位時間流入流出控制體的凈質(zhì)量等于控制體內(nèi)質(zhì)量的減少。流體動力學(xué)方程04

牛頓流體的應(yīng)力狀態(tài)牛頓流體的應(yīng)力狀態(tài)牛頓流體遵循應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系，即在剪切力作用下產(chǎn)生剪切應(yīng)變，表現(xiàn)出粘性行為。粘性應(yīng)力在剪切力作用下，牛頓流體內(nèi)部產(chǎn)生粘性應(yīng)力，與剪切速率成正比。應(yīng)力張量牛頓流體的應(yīng)力狀態(tài)可以用應(yīng)力張量表示，包括正應(yīng)力和切應(yīng)力。牛頓流體的運動遵循牛頓第二定律，即質(zhì)量力和慣性力平衡。牛頓第二定律質(zhì)量守恒方程表述了流體質(zhì)量不生不滅的原理，即單位時間內(nèi)流出的質(zhì)量等于單位時間內(nèi)流入的質(zhì)量。質(zhì)量守恒方程動量守恒方程表述了流體動量守恒的原理，即單位時間內(nèi)流出的動量等于單位時間內(nèi)流入的動量。動量守恒方程牛頓流體的運動方程歐拉方程理想流體的運動遵循歐拉方程，即流體微元的加速度等于作用于其上的力除以質(zhì)量。無粘性流動理想流體假設(shè)流體無粘性，即沒有內(nèi)摩擦力，因此沒有應(yīng)力張量。伯努利方程在不可壓縮理想流體的穩(wěn)定流動中，流體的速度增加，壓強減??；反之，流速減小，壓強增大，這個規(guī)律稱為伯努利方程。理想流體的運動方程流體中的波動現(xiàn)象05在流體中傳播的擾動現(xiàn)象，如聲波、水波等。波動波長、頻率、波速等。波動的基本參數(shù)描述波動現(xiàn)象的基本方程，用于求解波的傳播規(guī)律。波動方程波動的基本概念平面波的傳播方向與振動方向垂直，波面為一平面。平面波的能量傳播速度與振動速度不同，兩者之間存在相位差。平面波在無界流體中傳播時，能量密度隨距離衰減，但波形保持不變。平面波的傳播特性010204水波的基本類型與傳播特性表面波：發(fā)生在水體表面的波動現(xiàn)象，如漣漪、破