1 第 二章流 体 力 学 基础ξ 1 流体的主要性质1
1 流体的主要物理性质1、流体的流动性—— 流体的易变形性流体的基本属性流体的力学定义:不能抵抗任何剪切力作用下的剪切变形趋势的物质2、流体的连续性
连续介质模型
流体质点:含有大量分子的流体微团3、质量和重力特性–密度(kg/ m3)、比容:( m3/kg)、比重:无量纲量–浓度:质量浓度(kg/m3)、摩尔浓度 (mol/m3) 4、流体的可压缩性与热膨胀性
等温压缩系数 ( m2/N ):
热膨胀系数 (1/K )
液体的压缩系数和膨胀系数都很小
压强和温度的变化对气体密度和体积的变化影响较大
可压缩流体与不可压缩流体5
流体的 粘滞性(1) 粘滞性:
——由于相对运动而产生内摩擦力以反抗自身的相对运动的性质
一切流体都具有粘性,这是流体固有的特性
粘性的物理本质:分子间引力、分子的热运动,动量交换(2) 牛顿粘性定律
粘性力(内摩擦力) :
粘性切应力:(3)粘性系数动力粘滞系数或动力粘度(μ )(Pa·S)运动粘度(m2/s) : 理想流体(无粘性流体,μ = 0)与实际流体(粘性流体μ ≠0))/(2mNdyud)(NAdyudF2 1
3 作用于流体上的力1、 质量力表征:单位质量力:----单位质量流体所受到的质量力当质量力仅为重力:Fbx=0,Fby=0,Fbz= -g2表面力表征:切向应力(剪切应力) :τ=T/ (N/m2)法向应力(压应力) :p=P/A (N/m2)ξ 2 流体运动的微分方程1、 流体运动的描述(1)描述流体运动的数学方法—— 拉格朗日法和欧拉法拉格朗日法——–着眼于流体质点,设法描述每个流体质点自始至终的运动过程–描述流体质点的物理量表示为:f=f(a,b,c,τ )–欧拉法—— 空间描述–着眼于流体质点,设法描述每个流体质点自始至终的运动过程–描述流体物理量表