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1、精选第二章第二章流体的主要物理性质流体的主要物理性质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。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 = m= m /V2重度 = G= G /V3流体的密度和重度有以下的关系: = = g g 或 = = / g g4密度的倒数称为比体积,以密度的倒数称为比体积,以表示表示 = 1/ = = V/mm5 5流体的相对密度:流体的相对密度:d =d = 流流 / /水水 = = 流流 / /水水6 6热膨胀性热膨胀性V1 V T7压缩性压缩性. 体积压缩率体积压缩率8体积模量体积模量 1 VV pK 1VPV9流
2、体层接触面上的内摩擦力dF Adn欢迎下载精选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:12运动粘度 : = = / / 13恩氏粘度E:E=t t1 /1 /t t2 2第三章第三章流体静力学流体静力学重点: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、义及其计算、 压强关系换算、压强关系换算、 相对静止状态流体的压强计算、相对静止状态流体的压强计算、 流体静压力的计算流体静压力的计算 (压力体)(压力体) 。1常见的质量力:常见的质量力:重力重力W
3、 =W = mgmg、直线运动惯性力直线运动惯性力FI =FI = mm a a离心惯性力离心惯性力FR =FR = mm r r 2 2 .2质量力为质量力为F F。 :F = mF = m amam = =mm( (f fxi+xi+f fyj+yj+f fzk)zk) dvdndv/dnam = Fam = F/ /m = fm = fxi+xi+f fyj+yj+f fzkzk 为单位质量力,在数值上就等于加速度为单位质量力,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,取实例:重力场中的流体只受到地球引力的作用,取z z轴铅垂向上,轴铅垂向上,xoyxoy为水平面,则
4、单位质为水平面,则单位质欢迎下载精选量力在量力在x x、y y、z z轴上的分量为轴上的分量为fx fx= 0 ,= 0 ,fy fy= 0 ,= 0 ,fz fz= -= -mgmg/ /mm= -= -g g式中负号表示重力加速度式中负号表示重力加速度g g与坐标轴与坐标轴z z方向相反方向相反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=p(x,y,z),由此得静压强pppd p dx d y dz的全微分为:xyz4欧拉平衡微分方程式fxd xd yd z pd xd ydz 0 xfyd xd yd z pd xd yd z 0yfzd xd yd z pd xd y
5、d z 0z单位质量流体的力平衡方程为:f 1p 0yfx1 p 0 xy欢迎下载精选fz5压强差公式(欧拉平衡微分方程式综合形式)( f6质量力的势函数7重力场中平衡流体的质量力势函数dU积分得:U= -gz + c8等压 . 面微分方程式 .fxdx+fydy+fzdz= 09流体静力学基本方程对于不可压缩流体,= 常数。积分得:xdx fyd y fzdz) 1 p 0zpppdx d y dzxyzd p ( fxd x fyd y fzdz)d p ( fxd x fyd y fzd z) dUUUUd x d y d z = fxdx fydy fzdzxyz gdz欢迎下载精选p
6、 +gz=c形式一形式二形式三z110压强基本公式压强基本公式p p= =p p0+0+ g h g h1111. .静压强的计量单位应力单位:Pa、N/m2、bar液柱高单位:mH2O、mmHg标准大气压:1 atm = 760 mmHg =10.33 mH2O = 101325 Pa 1bar第四章第四章流体运动学基础流体运动学基础1 拉格朗日法:流体质点的运动速度的拉格朗日描述为p1gz1p2gz2 cp1pz22 cggu u(a,b,c,t)(a,b,c,t)w w(a,b,c,t)欢迎下载精选压强p的拉格朗日描述是:p=p(a,b,c,t)2欧拉法流速场u压强场:p=p(x,y,z
7、,t) u(x,y,z,t)(x,y,z,t)w w(x,y,z,t)v ui v j wka a(x, y,z,t) axi ayj azkdudu(x, y,z,t)uuuua u wx加速度场dtdttxyzdd(x, y,z,t)a u wydtdttxyzdwdw(x, y,z,t)wwwwa u wzdtdttxyz简写为a a ( ) t ( ) t时变加速度:位变加速度欢迎下载精选3流线微分方程:.在流线任意一点处取微小线段dl =l =dxi i+ dyj j+ dzk k,该点速度为:v =v =ui i+vj j+wk k,由于v与 dl方向一致,所以有: dl lv v
8、 =04流量计算:单位时间内通过 dA的微小流量为 dqv=udAqvdqvud AA通过整个过流断面流量ud A相应的质量流量为qmqvA5平均流速qv6连续性方程的基本形式连续性方程的基本形式Aud AAAqv vAA22u2d A1u1d A A1dVVtu d A u2d A0有1AA2对于定常流动t112即1A11=2A22Au1d A Au2d A12对于不可压缩流体,1 =2 =c,有即A11=A22=qv欢迎下载精选7三元流动连续性方程式定常流动(u)()(w) 0txyz(u)()(w) 0 xyz不可压缩流体定常或非定常流: = c8雷诺数对于圆管内的流动:uw 0 xyz
9、Re udRe4000 时,一般出现湍流型态,称为湍流区;2000Re4000 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牛顿黏性定律欢迎下载精选FUAy dux10剪切应力,或称内摩擦力, N/m2 dux11动力黏性系数dy12运动黏度,m2/s13.临界雷诺数Rexcu0 xc14进口段长度led第五章第五章流体动力学基础流体动力学基础dy欢迎下载精选1.欧拉运动微分方程式欧拉运动微分方程式fxfyfz2.2.欧拉平衡微分方程式欧拉平衡微分方程式fxfy3.3.理想流体的运动微分方程式理想流体的运动微分方程式fxfz4.1 pduxdt1 pdvydt1
10、pdwzdt1 p 0 x1 p 0yfz1 p 0z1 puuuuu wxtxyzfy1 pu wytxyz1 pwwwwu wztxyz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vgz c2p2pvz cg2g欢迎下载2精选5理想流体总流的伯努利方程式p1v1p2v2z1 z2 cg2gg2g22p11v12p22v22z z21g2gg2g6总流的伯努利方程总流的伯努利方程7实际流体总流的伯努利方程式22pvpvz 11 1 z 222 h12fg2gg2gp1V12p2V22z11 z22g2gg2g8粘性流体的伯努利方程粘性流体的伯努利方程v12p2v22z1 z2 h
11、L2g2gp1欢迎下载精选9.总流的动量方程总流的动量方程1010总流的动量矩方程总流的动量矩方程11叶轮机械的欧拉方程叶轮机械的欧拉方程12洒水器22Q (VR cosR) 0VcosR2Q2V21Q1V1F2Q2r2V21Q1r1V1rFM Q(V2r2cos2V1r1cos1)功W Md M0功率 P=dWd M Mdtdt第七章 流体在管路中的流动流体在管路中的流动1临界雷诺数临界雷诺数Re VdVd欢迎下载精选临界雷诺数临界雷诺数=2000=2000,小于,小于 20002000,流动为层流,流动为层流大于 2000,流动为湍流2沿程水头损失hp1 p2pf当流动为层流时沿程水头损失
12、hf 为,V(1.0)当流动为湍流时沿程水头损失hf 为, V(1.752.0)3水力半径水力半径rAhP相当直径dh 4rhQ GR484圆管断面上的流量圆管断面上的流量12V Q2R vmaxG21AR28R 2vmax5平均流速cf016局部阻力因数为2V2欢迎下载;精选7管道沿程摩阻因数8沿程水头损失的计算沿程水头损失的计算第九章第九章1 1. .薄壁孔口特征:薄壁孔口特征:L L/ /d d 2 2厚壁孔口特征:厚壁孔口特征:2 2L L/ /d d 4 42 2流速系数流速系数.3.3。流量系数。流量系数Cd = CcCvCd = CcCv64 4cfRe8lhfV2RpGl64l V2l V2Vdd 2gd 2gCv11c欢迎下载精选谢谢观看谢谢观看! !欢迎您的下载,资料仅供参考,如有雷同纯属意外欢迎下载