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流体力学复习资料汇编

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流体力学复习资料第一章 绪 论1.1 流体力学及其任务一、流体力学的讨论对象流体力学是一门技术基础课,也是水利工程、土木工程、环境工程、交通工程、建筑工程等专业的必修课程。学习流体力学课程必须具备物理学、理论力学和材料力学等基础知识。通过本课程的学习,要求能掌握液体平衡和液体运动的基本概念、基本理论和分析方法,能正确区分不同水流的运动状态和特点,掌握水流运动的基本规律,能解决实际工程中有关管流和明渠流的常见水力学问题,为今后学习专业课程、从事专业技术工作打下良好的基础。流体力学——讨论流体机械运动规律及其应用的科学。(一)流体的定义1.自然界物质存在的主要形态:固态、液态和气态;2.具有流动性的物体(即能够流动的物体);流动性:在微小剪切力作用下汇发生连续变形的特性。3.流体包括液体和气体;4.流体与固体的区别;① 固体的变形与受力的大小成正比;② 任何一个微小的剪切力都能使流体发生连续的变形。5.液体与气体的区别① 液体的流动性小于气体;② 液体具有一定的体积; 气体充满任何容器,而无一定体积。(二)流体的特征:流动性二、流体的连续介质假设问题的引出:① 微观:流体是由大量做无规则热运动的分子所组成,分子间存有空隙,在空间是不连续的。② 宏观:一般工程中,所讨论流体的空间尺度要比分子距离大得多。(一)流体的连续介质假设1.定义:不考虑流体分子间的间隙,把流体视为由无数连续分布的流体微团组成的连续介质。2. 流体微团必须具备的两个条件① 必须包含足够多的分子;② 体积必须很小,且具有一定质量。(二)采纳流体连续介质假设的优点1.避开了流体分子运动的复杂性,只需讨论流体的宏观运动。2.可以利用数学工具来讨论流体的平衡与运动规律。三、流体力学的讨论方法流体力学讨论方法:理论方法、数值方法和实验方法。理论方法:建立理论模型,并运用数学方法求出理论结果。数值方法:在计算机应用的基础上,采纳各种离散化方法(有限差分法、有限元法等),建立各种数值模型,通过计算机进行数值计算和数值实验,得到要时间和空间上,许多数字组成的集合体,最终获得定量描述流场的数值解。实验方法:通过对具体流体的观察和测量,来认识流体的规律。1.2 作用在流体上的力两类作用在流体上的力:表面力和质量力一、表面力——通过直接接触施加在接触表面上的力,分离体以外的流体通过流体分离体表面作用在流体上的力,其大小与作用面积成比。...

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