工程流体力学相关概念公式.docx

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1、其次章流体及其物理性质流体：是一种受任何微小剪切力作用都能连续变形的物质。流体连续介质假说：可以不去考虑分子间存在的空隙，而把流体视为由很多连续分布的流体微团所组成的连续介质。作用在流体上的力：表面力和质量力。流体密度：单位体积内所具有的质量。压缩性：随着压强的增高，体积便缩小。压缩系数：用单位压强所引起的体积变化率。膨胀性：随着温度的提升，体积便膨胀。体胀系数：单位温升所引起的体积变化率。粘性：流体微团间发生相对滑移时产生切向阻力的性质。牛顿内摩擦定律：作用在流层上的切向应力与速度梯度成正比，其比例系数为流体的动力粘度。粘性与温度的关系：液体的粘度随温度提升而减小，气体的年度随温度提升而增大

2、。牛顿流体：凡作用在流体上的切向应力与它所引起的角变形速度（速度梯度）之间的关系符合牛顿内摩擦定律的流体。第三章流体静力学流体静压强两个特性：一。流体静压强的方向沿作用面的内法线方向。-O静止流体中任一点流体静压强的大小与其作用面在空间的方位无关，只是该点坐标的连续函数，即静止流体中任一点上不论来自何方的静压强均相等。等压面：压强相等的各点组成的面。作用于静止流体中任一点的质量力必垂直于通过该点的等压面。帕斯卡原理：施于在重力作用下不行压缩流体表面上的压强，将以同一数值沿各个方向传递到流体中的全部流体质点。水头：单位重量流体所具有的能量用液柱高度表示。压力体：液体作用在曲面上的总压力的铅直分力

3、的大小恰好等于压力体的液体重力，但并非作用在曲面上的肯定是它上面压力体的液体重力。（纯数学概念，与体内有无液体无关）第四章流体运动学和流体动力学基础流体运动的描述方法：欧拉方法和拉格朗日方法。流线：在某一瞬时，一条曲线上的每一点的速度矢量总是在该点与此曲线相切。流管：在流场内作一本身不是流线又不相交的封闭曲线，通过这样的封闭曲线上各点的流线所构成的管状表面。有效截面：到处与流线相垂直的流束的截面。湿周：在总流的有效截面上，流体同固体边界接触部分的周长。水力半径：总流的有效面积与湿周之比。第五章相像原理和量纲分析力学相像：包括几何相像、运动相像、动力相像。弗劳德数Fr的物理意义：惯性力与重力的比

4、值。雷诺数Re的物理意义：惯性力与粘滞力的比值。斯特劳哈尔Sr的物理意义：当地惯性力与迁移惯性力的比值。第六章管内流淌和水力计算液体出流局部能量损失：发生在流淌状态急剧变化的急变流中的能量损失，是在管件四周的局部范围内主要由流体微团的碰撞、流体中产生的漩涡等造成的损失。粘性底层：由于靠近管壁紊流脉动受到限制，粘滞力的作用增加，在紧贴管壁很薄的流层中紊流脉动消逝，粘滞力的阻滞作用使流速急剧下降，速度分布比较陡峭，速度梯度大。水利光滑：粘性底层完全沉没了管壁的粗糙凸出部分。莫迪图的五个区域：1、层流区。2、临界区。3、光滑管区。4、过渡区。5、完全紊流粗糙管区。局部损失缘由：1、管道截面突然扩大。

5、缘由一：流体惯性形成漩涡，漩涡的运动。缘由二：流速由大变小，产生碰撞。2、管道截面突然缩小。缘由一：流体惯性产生漩涡，漩涡的运动。缘由二：在流线弯曲、流体加速和减速过程中,流体的碰撞、速度变化等。3、弯管。缘由一：由切向应力产生的沿程损失，特殊是在流淌方向转变、流速分布变化中产生的损失。缘由二：形成漩涡所产生的损失。缘由三：由二次流形成的双螺旋流淌所产生的损失。水击现象：在压力管道中，由于液体流速的急剧转变，从而造成瞬时压力显著、反复、快速变化的现象，称为水击，也称水锤。产生的缘由：当压力管道的阀门突然关闭或开启时，当水泵突然停止或启动时，因瞬时流速发生急剧变化，引起液体动量快速转变，而使压力

6、显著变化。管道上止回阀失灵，也会发生水击现象。在蒸汽管道中，若暖管不充分,疏水不彻底，导致送出的蒸汽部分凝聚成水，体积突然缩小，造成局部真空，四周介质将高速向此处冲击，也会发出巨大的音响和振动。预防措施：1、避开直接水击，可实行增加阀门起闭时间；2、采纳过载爱护，在管道上装设平安阀门或空气室以缓冲水击压强；3、尽量缩短管道的长度，减低管内流速，使用弹性好的管道。第七章气体的一维流淌激波：当超声速气流绕过大的障碍物时,气流在障碍物前将受到急剧的压缩,它的压强、温度、密度都将突跃地提升，而速度则突跃地降低，这种流淌参数发生突跃变化的强压缩波。正激波前后气流速度的特点和关系：1、气流经过激波，速度降

7、低，动量减小，牖值增加，因而必有作用在气流上与来流方向相反的力；2、引起激波的物体，必定受到与上述作用力大小相等、与来流方向相同的反作用力，即气流作用在物体上的阻力，这种阻力因激波的存在而产生，称为波阻。3、激波越强，波阻越大。激波强弱判定：1、压强比。2、来流马赫数。第八章抱负流体的有旋运动和无旋运动流体微团的运动由三部分组成：1平移运动2旋转运动3含有线变形和角变形的变形运动。推断有旋无旋：流体微团的旋转角速度等于零的流淌为无旋。欧拉方程的意义：在流场的某点，单位质量流体的当地加速度与迁移加速度之和等于作用在它上面的重力与压力之和。涡线：任一时刻，涡线上每一点的切向量都与该点的涡向量相切。dx_dy_dz七(x,y,zj)60,形成几乎稳定的、非对称性的、多少有些规章的、旋转方向相反地交替漩涡。即旋涡交替脱落，形成涡街。