上海交通大学 流体力学 课件VIP免费

流体力学上海交通大学－精品课程－流体力学流体力学的学习需要结合仿真和实验各为同学请好好学习这门抽象的学科流体力学”的配套教材，内容包括：流体力学的研究任务、方法及流体的主要力学性质；流体静力学；流体动力学基础；明渠流；堰流与闸孔出流；渗流；气体动力学基础；湍流射流。本书符合人才培养目标及课程的基本要求，深度适宜，科学理论与概念阐述准确，注重理论联系实际。与本书配套的有教学软件和试题库，可供读者使用。第一章绪论第二章流体静力学第三章流体动力学第四章相似和量纲分析第五章管中流动第六章孔口和缝隙流动第七章气体的一元流动第一章绪论§1-1流体力学研究的内容和方法§1-2流体的概念及其模型化§1-3流体的主要物理性质第二章流体静力学§2-1平衡流体上的作用力§2-2流体的平衡微分方程§2-3重力场中的平衡流体§2-4静压强的计算§2-5平衡流体对壁面的作用力§2-6液体的相对平衡第三章流体动力学§3-1描述流体运动的两种方法§3-2流体运动中的一些基本概念§3-3连续方程式§3-4理想流体的运动微分方程§3-5伯努利方程及其应用§3-6动量方程及其应用第四章相似和量纲分析§4-2定理和量纲分析的应用§4–1相似原理第五章管中流动§5-1雷诺实验§5-2圆管中的层流§5-3圆管中的湍流§5-4管道中的局部阻力第六章孔口和缝隙流动第七章气体的一元流动§8−1声速和马赫数§8–2一元气流的基本方程和流动特性§8–3理想气体一元等熵流动的特征§8–4收缩喷管与拉伐尔喷管的计算第一章绪论流体力学研究的主要内容：1、建立描述流体平衡和运动规律的基本方程；2、确定流体流经各种通道时速度、压强的分布规律；3、探求流体运动中的能量转换及各种能量损失的计算方法；4、解决流体与限制其流动的固体壁面间的相互作用力。§1-1流体力学研究的内容和方法流体力学的研究方法：1、较严密的数学推理；2、实验研究；3、数值计算。§1-2流体的概念及其模型化一、流体的物质属性1、流体与固体流体：可承受压力，几乎不可承受拉力，承受剪切力的能力极弱。易流性——在极小剪切力的作用下，流体就将产生无休止的（连续的）剪切变形（流动），直到剪切力消失为止。流体没有一定的形状。固体具有一定的形状。固体：既可承受压力，又可承受拉力和剪切力，在一定范围内变形将随外力的消失而消失。2、液体和气体气体远比液体具有更大的流动性。气体在外力作用下表现出很大的可压缩性。二、流体质点的概念及连续介质模型流体质点——流体中由大量流体分子组成的，宏观尺度非常小，而微观尺度又足够大的物理实体。（具有宏观物理量、T、p、v等）连续介质模型——流体是由无穷多个，无穷小的，彼此紧密毗邻、连续不断的流体质点所组成的一种绝无间隙的连续介质。§1-3流体的主要物理性质一、密度limMkg/m3V0V•流体密度是空间位置和时间的函数。V.MP(x,y,z)zxyP=VMkg/m3•对于均质流体：二、压缩性可压缩性——流体随其所受压强的变化而发生体积（密度）变化的性质。dpVdVk1(m2/N)式中：dV——流体体积相对于V的增量；V——压强变化前(为p时)的流体体积；dp——压强相对于p的增量。体积压缩率（体积压缩系数）：K不易压缩。一般认为：液体是不可压缩的（在p、T、v变化不大的“静态”情况下）。则=常数体积（弹性）模量：0zyxtdVVdpkK1或:(N/m2)三、液体的粘性1、粘性的概念及牛顿内摩擦定律流体分子间的内聚力流体分子与固体壁面间的附着力。内摩擦力——相邻流层间，平行于流层表面的相互作用力。定义：流体在运动时，其内部相邻流层间要产生抵抗相对滑动（抵抗变形）的内摩擦力的性质称为流体的粘性。yxv。v+dvvydyv0F内摩擦力：以切应力表示：式中：µ——与流体的种类及其温度有关的比例常数；——速度梯度（流体流速在其法线方向上的变化率）。dydvdydvAFdydvAF牛顿内摩擦定律2、粘度及其表示方法粘度代表了粘性的大小µ的物理意义：产生单位速度梯度，相邻流层在单位面积上所作用的内摩擦力（切应力）的大小。dydv常用粘度表示方法有三种：<1>动力粘度µ单位：Pa...