第一章绪论 §1.1流体 §1.2流体的主要物理性质 §13作用在流体上的力
第一章 绪论 §1.1 流体 §1.2 流体的主要物理性质 §1.3 作用在流体上的力
§1.1流体 流体力学是研究流体平衡与运动的规律以及它与固体之 问相互作用规律的科学。 其中流体包括液体和气体,相对于固体,它在力学上表 现出以下特点 流体不能承受拉力。 流体在宏观平衡状态下不能承受剪切力。 对于牛顿流体(如水、空气等)其切应力与应变的时间变化 率成比例,而对弹性体(固体)来说,其切应力则与应变成 比例
§1.1 流 体 流体力学是研究流体平衡与运动的规律以及它与固体之 间相互作用规律的科学。 其中流体包括液体和气体,相对于固体,它在力学上表 现出以下特点: 流体不能承受拉力。 流体在宏观平衡状态下不能承受剪切力。 对于牛顿流体(如水、空气等)其切应力与应变的时间变化 率成比例,而对弹性体(固体)来说,其切应力则与应变成 比例
流体质点 从几何上讲,宏观上看仅是一个点,无尺度、无表面积 无体积,从微观上流体质点中又包含很多流体分子。从物 理上讲,具有流体诸物理属性。 二、流体微团 流体微团虽很微小,但它有尺度、有表面积、有体积, 可作为一阶、二阶、三阶微量处理。流体微团中包含很多 个流体质点,也包含很多很多个流体分子。 、连续介质模型 流体力学中将流体假设为由连续分布的流体质点组成的 连续介质。根据流体连续介质模型,表征流体性质和运动 特性的物理量和力学量为时间和空间的连续函数,可用数 学中连续函数这一有力手段来分析和解决流体力学问题
一、流体质点 从几何上讲,宏观上看仅是一个点,无尺度、无表面积、 无体积,从微观上流体质点中又包含很多流体分子。从物 理上讲,具有流体诸物理属性。 二、流体微团 流体微团虽很微小,但它有尺度、有表面积、有体积, 可作为一阶、二阶、三阶微量处理。流体微团中包含很多 个流体质点,也包含很多很多个流体分子。 三、连续介质模型 流体力学中将流体假设为由连续分布的流体质点组成的 连续介质。根据流体连续介质模型,表征流体性质和运动 特性的物理量和力学量为时间和空间的连续函数,可用数 学中连续函数这一有力手段来分析和解决流体力学问题
§1.2流体的主要物理性质 密度p、重度y p= lim △→0△ rpg 、流体的压缩性和膨胀性 流体的体积随压力变化而变化的属性称为流体的压缩性。流 体的这个特性用体积压缩率k或体积模量K来表征。 1 dv K 流体体积压缩率及相应的体积模量随流体种类、温度和压力 而变化。通常液体的压缩性不大,而气体的压缩性则大的 多。当流体的压缩性对所研究的流动影响不大,可忽略
§1.2 流体的主要物理性质 一、密度ρ、重度γ 二、流体的压缩性和膨胀性 流体的体积随压力变化而变化的属性称为流体的压缩性。流 体的这个特性用体积压缩率k或体积模量K来表征。 流体体积压缩率及相应的体积模量随流体种类、温度和压力 而变化。通常液体的压缩性不大,而气体的压缩性则大的 多。当流体的压缩性对所研究的流动影响不大,可忽略 k K 1 = =g V m V →0 = lim dp dV V k 1 =−
不计时,这种流体称为不可压缩流体,反之称为可压缩流体。 流体的体积随温度变化而变化的属性称为流体的膨胀性。流 体的这个特性用体膨胀系数c来表征 d 体膨胀系数也随种类、温度和压力而变化。通常液体的体膨 胀系数很小,气体的体膨胀系数很大 三、气体状态方程 气体和液体不同,具有较明显的压缩性和膨胀性。对理想气 体,压力p是体积和温度的函数 pv=RT
不计时,这种流体称为不可压缩流体,反之称为可压缩流体。 流体的体积随温度变化而变化的属性称为流体的膨胀性。流 体的这个特性用体膨胀系数 来表征。 体膨胀系数也随种类、温度和压力而变化。通常液体的体膨 胀系数很小,气体的体膨胀系数很大。 三、气体状态方程 气体和液体不同,具有较明显的压缩性和膨胀性。对理想气 体,压力p是体积和温度的函数 dT dV V V 1 = pv = RT V