基础篇 B1.流体及物理性质 B2.流动分析基础 B3.微分形式的基本方程 B4.积分形式的基本方程 B5.量纲分析与相似原理
基 础 篇 B1. 流体及物理性质 B2. 流动分析基础 B3. 微分形式的基本方程 B4. 积分形式的基本方程 B5. 量纲分析与相似原理
本篇的首要目的是从力学的角度建立对流体的认识, 包括流体的: 输运特性(如粘性等) 运动学特性(如平移、旋转和变形规律等) 热力学特性(如密度、可压缩性、状态方程等 其他特性(如流态等) 第二个目的是从物理学基本定律出发建立流体运动和 力(能量)的定量关系,这些物理定律包括: 质量守恒定律 °动量守恒定律 °能量守恒定律等
• 本篇的首要目的是从力学的角度建立对流体的认识, 包括流体的: • 第二个目的是从物理学基本定律出发建立流体运动和 力(能量)的定量关系,这些物理定律包括: •输运特性(如粘性等) •运动学特性(如平移、旋转和变形规律等) •热力学特性(如密度、可压缩性、状态方程等) •其他特性(如流态等) •质量守恒定律 •动量守恒定律 •能量守恒定律等
分析运动与力能量)的定量关系的方法有: 理论分析法 实验方法 °数值方法(不是本教程的重点) 流体、运动和力(能量)是构成流体力学的 三个基本要素,本篇将围绕这三个要素从定性 和定量两个方面介绍流体力学的基本概念、基 本定理和基本方法
流体、运动和力(能量)是构成流体力学的 三个基本要素,本篇将围绕这三个要素从定性 和定量两个方面介绍流体力学的基本概念、基 本定理和基本方法。 分析运动与力(能量)的定量关系的方法有: •理论分析法 •实验方法 •数值方法(不是本教程的重点)
B1.流体及其物理性质 B111流体的微观和宏观特性 流体分子微观运动一自身热运动 流体团宏观运动一外力引起统计平均值 △τ 图B11.1 流体团分子速度的统计平均值曲线
B1.1.1 流体的微观和宏观特性 图B1.1.1 流体团分子速度的统计平均值曲线 B1. 流体及其物理性质 • 流体分子微观运动 自身热运动 • 流体团宏观运动 外力引起 统计平均值
B1.流体及其物理性质 B112流体质点概念 为了符合数学分析的需要,引入流体质点模型 (1)流体质点无线尺度,无热运动,只在外力作用下作宏观平 移运动 (2)将周围临界体积范围内的分子平均特性赋于质点。 ·为了描述流体微团的旋转和变形引入流体质元(流体元)模型: (1)流体元由大量流体质点构成的微小单元(δx,8y,6z); (2)由流体质点相对运动形成流体元的旋转和变形运动
B1.1.2 流体质点概念 • 为了符合数学分析的需要,引入流体质点模型 B1. 流体及其物理性质 • 为了描述流体微团的旋转和变形引入流体质元(流体元)模型: (1)流体质点无线尺度,无热运动,只在外力作用下作宏观平 移运动; (2) 将周围临界体积范围内的分子平均特性赋于质点。 (1)流体元由大量流体质点构成的微小单元(δx,δy,δz); (2) 由流体质点相对运动形成流体元的旋转和变形运动