4-流体动力学.ppt
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流体动力学 一、流体动力学基本概念 理想流体:既无粘性又不可压缩的流体 恒定流动(定常流动、稳定流动):液体流动时,液体中任意点的压力、速度和密度都不随时间而变化 非恒定流动: 流线:流动空间的一条曲线,曲线上所有流体质点的瞬时运动方向均与曲线相切。 流束:流动空间中过一封闭曲线上各点的流线所围成的一束流体。 一、流体动力学基本概念 一、流体动力学基本概念 通流截面:流体在管道当中流动时,其垂直于流动方向上的截面 流量:单位时间内流过通流截面的液体的体积 平均流速: 一维流动:流体的动力参数均是坐标的一元函数 二维流动(平面)、三维流动(空间) 封闭容器中液体的流动按一维流动处理 流体动力学主要研究内容 连续性方程(质量守恒定律) 伯努力方程(能量方程) 动量方程 二、流量连续性方程 (流动液体的质量守恒定律) 三、伯努力方程 理想液体伯努力方程 (流动液体的能量守恒定律) 三、伯努力方程 1.流体能量包括位能、压能、动能 伯努利方程的物理意义: 2.三种能量相互转换 单位重量流体具有的能量,长度单位 实际液体伯努力方程 三、伯努力方程 四 动量方程 由牛顿第二定律: 即动量的增量等于冲量 对于流体可以认为是有一定质量的质点系,则 动量对时间的导数就等于所有外力和 对于定常流动的流体,t时刻流体处于1-2之间,经dt时间移至1′-2′ 动量的增量为: 即:控制体内流体经过dt时间动量的变化等于dt时间内流出的动量减去流入的动量 四 动量方程 流出动量 设 则 -动量修正系数 四 动量方程 则: 同理: 按三个坐标方向分解: 四 动量方程 小结 1、根据质量守恒定律导出的连续性方程 v1A1=v2A2=q 2、根据能量守恒定律导出的伯努利方程 理解物理含义,注意量纲,理想与实际伯努利方程的差别。 正确选择两个计算截面,根据实际情况分析各参数。 3、动量方程 * *
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