西安建筑科技大学考研专业课811水力学强化精讲.pdf

西安建筑科技大学《８１１水力学》强化提高 第 １讲　绪论（一） 基本要求 识记连续介质概念，质量力和表面力的定义，密度、容重及相对体积质量的定义，压缩系数和膨胀 系数的定义式。 领会流动性的力学含义，单位质量力和应力的概念，黏性的物理概念 应用牛顿内摩擦定律计算黏性效应；液体压缩性的计算。 重点：密度、容重的区别与联系，牛顿内摩擦定律 难点：黏性和黏性力的计算 流体力学的研究对象 流体是液体和气体的总称，流体力学研究流体的平衡和宏观机械运动的规律及其应用。因此提 出连续介质的模型，认为流体时由无数质点组成充满于其所占有空间的连续体。 作用在流体上的力 从力的作用方式考虑，流体受力分为质量力和表面力两大类。 质量力是指作用于流体的每一质点上，大小与流体质量成正比的力，比如重力和惯性力，单位质 量的流体所受的质量力称为单位质量力，常表示为ｆ＝ｘｉ＋ｙｊ＋ｚｋ 从力的作用方式考虑，流体受力分为质量力和表面力两大类。 质量力是指作用于流体的每一质点上，大小与流体质量成正比的力，比如重力和惯性力，单位质 量的流体所受的质量力称为单位质量力，常表示为ｆ＝ｘｉ＋ｙｊ＋ｚｋ 表面力是指作用于流体的表面上，大小与作用面积成正比的力，如流体压力，流动阻力等，单位面 积上作用的表面力称表面应力。一般分解法向压应力和切应力。 流体的主要力学性质 流动性 流动性是流体的基本特性，指的是流体在静止时不能承受切力，任何微小的切力作用都将使流体 质点之间产生相对运动，即流动。 惯性与重力特性 惯性是物体保持原有运动状态的性质，质量越大，惯性越大。单位体积的质量称为密度。流体因 受到地球引力作用而具有重力或重量的特性称为重力特性，单位体积的重量称为容重，密度和容重的 — １— 考试点（ｗｗｗ．ｋａｏｓｈｉｄｉａｎ．ｃｏｍ）名师精品课程　电话：４００－６８８５－３６５ 关系为 ＝ ｇ γ ρ 某种流体的质量与４Ｃ时相同体积水的质量之比称为相对体积质量 γ ρ ｓ＝ ＝ γ ρ ｗ ｗ ３ ３ 常用数值 ＝１０００ｋｇ／ｍ， ＝９８００Ｎ／ｍ，Ｓ ＝１３．６ ρ γ ｗ ｗ Ｈｇ 压缩性与膨胀性 流体受压，体积缩小，密度增大的性质称为压缩性，流体受热，体积膨胀，密度减小称为膨胀性。 液体的压缩性用体积压缩系数表示，即在一定的温度下，单位压强变化产生的体积变化率，压缩 系数的倒数称为弹性系数（液体的压缩系数随温度和压强而变化） 液体的膨胀性用温度膨胀系数表示，即在一定的压强下，单位温度变化产生的体积变化率。（液 体的膨胀系数随温度和压强而变化） 气体具有显著的压缩性和膨胀性，在常温常压下，服从完全气体的状态方程ｐ＝ρＲＴ，气体常数Ｒ ＝８３１４／ｎ，ｎ为气体的分子量，空气的气体常数为２６７Ｊ／ｋｇｋ。 在液体和低速气流中，压缩性和膨胀性的影响很小，一般可以忽略，即视为不可压缩流体模型，均 质不可压缩流体中，密度为常数。 — ２— 西安建筑科技大学《８１１水力学》强化提高 第２讲　绪论（二） 黏性 黏性是流体流层之间因为相对运动而产生内摩擦力以阻碍相对运动的性质，在牛顿流体中，内摩 擦力或黏性力服从牛顿内摩擦定律 ｄｕ ｄｕ