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哈工大流体力学概念总结_图文

时间:2015-11-29

哈工大-1308302 班 WYD 整理

流体力学 流体微元 连续介质模型 质量力 单位质量力 表面力 比体积 流体相对密度 体胀系数 压缩率 体积模量 流体的粘性 动力粘度 运动粘度 理想流体 牛顿流体 非牛顿流体 表面张力 毛细现象 浸润 不浸润 绝对静止 相对静止 流体静压强 等压面 均质流体 淹深 绝对压强 计示压强 真空度 压力体 恒定(定常) 流动 非恒定流动 非定常流动 迹线

易于流动的物体 将实际的由分子组成的结构用一种假想的流体模型流体微元来代替。流体 微元由足够数量的分子组成,连续充满它所在的空间,彼此间无任何间隙 处于某种力场中流体,所有的质点均受有与质量成正比的力,这个力,称 为质量力。 单位质量的流体所受到的质量力 作用在所研究流体外表面上与表面积大小成正比的力 单位质量流体所占据的空间体积 某均质流体的质量与 4℃同体积纯水的质量的比 当压强不变而流体的温度变化 1K 时,其体积的相对变化率 当流体保持温度不变,所受压强改变时,其体积的相对变化率 压缩率的倒数称为体积模量 当流体在外力作用下,流体微元间出现相对运动时,随之产生阻抗流体层 间相对运动的内摩擦力的这种性质。 流体单位面积上的切力与速度梯度的比值 动力粘度与流体密度的比值 一种假想的没有粘性的流体。 服从牛顿内摩擦定律的流体 不服从牛顿内摩擦定律的流体 液体自由表面有明显的欲成球形的收缩趋势,引起这种收缩趋势的力。 当把直径很小、两端开口的细管插入液体时,表面张力的作用将使管内液 体出现升高或下降的现象,成为毛细现象。 液固附着力大于流体内聚力,液体沿壁面向外伸展,液面向上弯成凹面的 现象。 流体内聚力大于液固附着力,液体沿壁面向内伸展,液面向下弯成凸面的 现象。 流体整体相对于地球没有相对运动 流体整体相对于地球有相对运动,但流体质点间及流体与容器壁之间没有 相对运动。 当流体处于绝对静止或相对静止状态时,流体中的压强 在充满平衡流体的空间,连接压强相等的各点所组成的面 液体的密度不随液体中的压强和温度变化的流体 任意点的垂直液体深度 以绝对真空为零点开始计量的压强 以大气压为零计量的压强 绝对压强不足于大气压的差值 由所研究的曲面,通过曲面周界所作的垂直柱面和流体的自由表面(或其 延伸面)所围成的封闭体积 如果流场中每一空间点上的运动参数不随时间改变,这样的流动称为~ 若流场中运动参数不但随位置改变发生改变,而且随时间而改变,这种流 动称为~ 流体质点运动的轨迹

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流线 流管 流束 微小流束 过流断面/有 效断面 湿周 水力半径 当量直径 流量 体积流量 质量流量 平均流速 连续性 正压流体 总流 缓变断面 缓变流动 动能修正因数 动量修正因数 系统 控制体 控制面 沿程阻力 局部阻力 上临界速度 上临界速度 瞬时速度 时间平均流速 脉动速度 断面平均流速 粘性底层

流线是某瞬时在流场中所作的一条空间曲线,该瞬时位于曲线上各点的流 体质点的速度与该曲线相切 在流场中任取一封闭曲线 l(非流线),过曲线上各点做流线,所有这些流线 构成一管状曲面,称为流管。 若在流场中取一非流面的曲面 S,则过曲面上各点所作流线的总和,称为~ 若取曲面为一无穷小面积 ds,所得的流束称为微小流束。 在流束或总流中与所有流线都垂直的横截面 在总流的过流断面上,与流体相接触的固体边壁的周长 总流过流断面的面积与湿周的比 总流过流断面面积的 4 倍与湿周之比 单位时间流过总流过流断面的流体量

以平均流速流过过流断面的流量与以实际流速流过过流断面的流量相等, 求出的平均速度 在运动流体内部,流体质点也是连续充满所占据的空间,彼此之间不会出 现空隙的这种性质。 对于密度只与压强有关而与温度无关的流体。 无数个微小流束的总和称为总流 若某过流断面上的流线几乎是相互平行的直线,则此过流断面为~, 若某过流断面上的流线几乎是相互平行的直线, 此过流断面上的流动称为~ 用真实流速计算的动能与平均流速计算的动能的比值 用真实流速计算的动量与平均流速计算的动量的比值 有限体积的流体质点的集合 取流场中某一确定的空间区域,这个空间区域称为控制提 控制体的周界称为控制面 流体沿流动路程所受到的阻碍 流体流经各种局部障碍(如阀门、弯头、变断管面),由于水流变形,方向改 变,速度重新分布,质点间进行剧烈的动量交换而产生的阻力 流速增大时,流动状态由层流转变为紊流时的流速 流速减小时,流动状态由紊流转变为层流时的流速 表示某时刻紊流流场中的某点速度的真实值 表示在一定时间段内,紊流流场中某空间点上的速度的时间平均值 表示某一空间点上速度的真实值与时间平均值的差值 过流断面上所有点的时间平均流速(层流时即为真实流速)对断面的平均值。 靠近管壁有一薄层流体,受管壁的影响,在流体的粘性作用下流速急剧下 降,在管壁处速度将为零,这个小范围内,沿径向存在较大的速度梯度, 这一层流体称为~ 由于紊流脉动动量交换的结果,离边界不远处到中心的绝大部分区域流速 分布较均匀,这部分的 流体处于紊流运动状态称为~ 管壁表面粗糙凸出的平均高度 绝对粗糙度与管径的比值

紊流核心区 绝对粗糙度 相对粗糙度

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水力光滑管 水力粗糙管

管壁的粗糙突出部分全部淹没在粘性底层中,紊流区完全不受管壁粗糙度 的影响,这样的管内紊流流动称为~ 管壁的粗糙突起暴露在紊流区内,紊流区中流体流过管壁粗糙突起部分时 将引起漩涡,造成附加的能量损失,这种情况的管内紊流流动称为~

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