流体力学PPT.ppt

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1、职教第 1 页浙江电力教育培训中心流体力学职教第 2 页绪论 1.1 概述研究对象研究任务应用主要内容研究方法职教第 3 页研究对象 液体：液体：气体：气体：流体流体绪论 1.1 概述如电厂的水、油等如电厂的水、油等如电厂的水蒸汽、空气、烟气等如电厂的水蒸汽、空气、烟气等职教第 4 页研究流体静止和运动时的宏观力学规律研究流体静止和运动时的宏观力学规律解决工程技术问题解决工程技术问题研究任务绪论 1.1 概述职教第 5 页应 用重要的专业基础课程，该课程的目的是重要的专业基础课程，该课程的目的是为了学习专业课以及从事技术工作提供必要为了学习专业课以及从事技术工作提供必要的基础理论和实践技能的基

2、础理论和实践技能绪论 1.1 概述职教第 6 页绪论流体静力学不可压缩一元流体动力学流动阻力和能量损失管路计算附面层与绕流阻力孔口、管嘴出流和气体射流主要内容绪论 1.1 概述职教第 7 页研究方法宏观宏观微观微观绪论 1.1 概述职教第 8 页流体力学有关物理量的符号、法定单位表表 1-1绪论 1.1 概述职教第 9 页绪论 1.2 流体的主要力学性质职教第 10 页一、流体的基本特征一、流体的基本特征具有 流动性流动性：在微小剪切力作用下会发生连续变形的特性。绪论 1.2 流体的主要力学性质职教第 11 页（一） 惯性和重力特性二、流体的主要力学性质密度定义： 单位体积流体所具有的质量，符

3、号 表征物体惯性的物理量绪论 1.2 流体的主要力学性质1、惯性单位： kg / m3职教第 12 页对于非均质流体：对均质流体：绪论 1.2 流体的主要力学性质职教第 13 页单位： N/m32、重力特性容重定义： 作用于单位体积流体的重力，符号 表征物体重力特性的物理量绪论 1.2 流体的主要力学性质单位：容重定义： 作用于单位体积流体的重力，符号 表征物体重力特性的物理量职教第 14 页绪论 1.2 流体的主要力学性质对于均质流体：对于非均质流体：职教第 15 页3、 影响流体密度的因素流体种类液体密度比气体大得多。压力和温度液体密度随 p、 t变化很小，气体密度随 p、 t变化很大。绪

4、论 1.2 流体的主要力学性质职教第 16 页水 1000 kg/m3空气 1.2920 kg/m3 水银 13590 kg/m3常见流体的密度： 表表 1-2绪论 1.2 流体的主要力学性质职教第 17 页（ 二） 粘滞性 流体内部质点（微团）或流层间如有相对运动则产生内摩擦力（即粘滞力）以抵抗相对运动的性质。绪论 1.2 流体的主要力学性质职教第 18 页例：流体在圆管中流动（液体为例）1、流体粘滞性分析绪论 1.2 流体的主要力学性质职教第 19 页2、 牛顿内摩擦定律式中 T 流体的内摩擦力（切向力）， N；A 流层间的接触面积， m2；du/dy 垂直于流动方向上的速度梯度， 1/s

5、； 动力粘度， Pas。绪论 1.2 流体的主要力学性质职教第 20 页式中 切应力，即流层间单位接触面积上的内摩擦力 N/ m2 ， Pa 。切应力与速度梯度成正比； 比例系数称动力 粘度 。牛顿内摩擦定律表明：绪论 1.2 流体的主要力学性质职教第 21 页 表示流体粘滞性大小（ 1） 动力粘度（ 2） 运动粘度3、流体的粘度绪论 1.2 流体的主要力学性质职教第 22 页4、粘性的影响因素液体：液体： 分子分子 内聚力是产生粘度的主要因素。温度 分子间距 分子吸引力 内摩擦力 粘度 气体：气体： 分子热运动引起的动量交换是产生粘度的主要因素。温度 分子热运动 动量交换 内摩擦力 粘度 温

6、度流体种类流体温度绪论 1.2 流体的主要力学性质职教第 23 页5、 粘度的测量粘度计恩格勒粘度计绪论 1.2 流体的主要力学性质职教第 24 页6、牛顿流体和非牛顿流体（ 1）牛顿 流体流体 （ 2）非牛顿 流体流体 符合牛顿内摩擦定律的流体如水、空气、油和水银等不符合牛顿内摩擦定律的流体如：油漆、橡胶、糨糊、牙膏、泥浆等如：油漆、橡胶、糨糊、牙膏、泥浆等（ =常数）绪论 1.2 流体的主要力学性质职教第 25 页（三）压缩性和热胀性流体的压缩性： P7流体的热胀性： P7 绪论 1.2 流体的主要力学性质职教第 26 页1、液体的压缩性和热胀性压缩系数： 温度不变时，单位压强变化所引起的

7、体积或密度的 相对变化率 （ 1）液体的压缩性 ，压缩性 绪论 1.2 流体的主要力学性质可知： 液体 很小职教第 27 页弹性系数： 压缩系数的倒数绪论 1.2 流体的主要力学性质职教第 28 页（ 2） 液 体的热胀性 热胀系数：压强不变时，单位温度变化所引起的体积或密度的 相对变化率可知： 液体 很小。注意： P、 T变化很大时，要考虑体积变化，如高温高压下炉水密度比常温常压下小。 ，热胀性 绪论 1.2 流体的主要力学性质职教第 29 页随 P、 T而改变气体的可压缩性要比液体的可压缩性大得多2、气体的压缩性和热胀性绪论 1.2 流体的主要力学性质职教第 30 页绪论 1.3 作用在流体上的力按作用方式不同分为： 表面力和质量力一、质量力作用在所有流体质点上与质量成正比的力。对均质流体：体积力重力惯性力