1、工程流体力学公式总结 第二章 流体的主要物理性质 v 流体的可压缩性计算、牛顿内摩擦定律的计算、粘度的三种表示方法。 1.密度 ρ = m 2.重度 γ = G 3.流体的密度和重度有以下的关系:γ = ρ g 或 ρ = γ/ g 4.密度的倒数称为比体积,以υ表示υ = 1/ ρ = 5.流体的相对密度:d = γ流 /γ水 = ρ流 /ρ水 6.热膨胀性 7.压缩性. 体积压缩率κ 8.体积模量 9.流体层接触面上的内摩擦力
2、 10.单位面积上的内摩擦力(切应力)(牛顿内摩擦定律) 11..动力粘度μ: 12.运动粘度ν :ν = μ/ρ 13.恩氏粘度°E:°E = t 1 / t 2 第三章 流体静力学 v 重点:流体静压强特性、欧拉平衡微分方程式、等压面方程及其、流体静力学基本方程意义及其计算、压强关系换算、相对静止状态流体的压强计算、流体静压力的计算(压力体)。 1.常见的质量力: 重力ΔW = Δ、 直线运动惯性力Δ = Δm·a 离心惯性力Δ = Δm·rω2
3、 . 2.质量力为F。:F = m · = m() = = 为单位质量力,在数值上就等于加速度 实例:重力场中的流体只受到地球引力的作用,取z轴铅垂向上,为水平面,则单位质量力在x 、y、 z轴上的分量为 0 , 0 , = 式中负号表示重力加速度g和坐标轴z方向相反 3流体静压强不是矢量,而是标量,仅是坐标的连续函数。即: p(),由此得静压强的全微分为: 4.欧拉平衡微分方程式 单位质量流体的力平衡方程为:
4、 5.压强差公式(欧拉平衡微分方程式综合形式) 6.质量力的势函数 7.重力场中平衡流体的质量力势函数 积分得:U = + c *注:旋势判断:有旋无势 流函数是否满足拉普拉斯方程: 8.等压面微分方程式 + + = 0 9.流体静力学基本方程 对于不可压缩流体,ρ = 常数。积分得: 形式一 p + = c 形式二 形式三 10.压强基本公式p = p 0 g h 11..静压强的计量单位 v 应力单位:、2、
5、v 液柱高单位:2O、 v 标准大气压:1 = 760 =10.33 2O = 101325 ≈ 1 第四章 流体运动学基础 1拉格朗日法:流体质点的运动速度的拉格朗日描述为 压强 p的拉格朗日描述是:() 2.欧拉法 流速场 压强场:() 加速度场 简写为 时变加速度: 位变加速度 3.流线微分方程:.在流线任意一点处取微小线段 = + + , 该点速度为:v = + + ,由于v 和 方向一致,所以有: × v
6、 0 4.流量计算: 单位时间内通过的微小流量为 通过整个过流断面流量 相应的质量流量为 5.平均流速 6.连续性方程的基本形式 对于定常流动 有 即r1A1u1= r2A2u2 对于不可压缩流体,r1 = r2 ,有 即A1u12u2= 7.三元流动连续性方程式 定常流动 不可压缩流体定常或非定常流:r = c 8.雷诺数 对于圆管内的流动: <20
7、00 时,流动总是层流型态,称为层流区; >4000时,一般出现湍流型态,称为湍流区; 2000<<4000 时,有时层流,有时湍流,处于不稳定状态,称为过渡区;取决于外界干扰条件。 9.牛顿黏性定律 10.剪切应力,或称内摩擦力, 2 11.动力黏性系数 12.运动黏度 m2 13..临界雷诺数 14.进口段长度 第五章 流体动力学基础 1.欧拉运动微分方程式 2.欧拉平衡微分方程式
8、 3.理想流体的运动微分方程式 *N—S方程 写成分量形式 4. 理想不可压缩流体重力作用下沿流线的伯努利方程式:三个式子,四个条件 5.理想流体总流的伯努利方程式 6.总流的伯努利方程 7.实际流体总流的伯努利方程式 8.粘性流体的伯努利方程 9.总流的动量方程 10.总流的动量矩方程 11.叶轮机械的欧拉方程 第七章 流体在管路中的流动 1.临界雷诺数 临界雷诺数=2000,小于200
9、0,流动为层流 大于2000,流动为湍流 2.沿程水头损失 当流动为层流时沿程水头损失为, V(1.0) ; 当流动为湍流时沿程水头损失为, V(1.75~2.0) 3.水力半径 相当直径 4.圆管断面上的流量 5.平均流速 6.局部阻力因数为 7.管道沿程摩阻因数 8.沿程水头损失的计算 第九章 1..薄壁孔口特征:≤2 厚壁孔口特征:2<≤4 2.流速系数 .3。流量系数 = 课堂小测 1,已知流体流动和一下一些常用量有关: 试用定理推出:。 2, 注:5°C时粘度系数为,25°C粘度系数为






