绪论第一章1.1 流体力学的研究对象、发展概况和研究方法1.1.1 流体力学的研究对象一流体流体:静力平衡时,不能承受拉力或剪力的物体包括:液体和气体固体:既能承受压力,也能承受拉力与抵抗拉伸变形。流体:只能承受压力,一般不能承受拉力与抵抗拉伸变形。一一流体易变形, 没有固定形状
第一章 绪论 1.1 流体力学的研究对象、发展概况和研究方法 1.1.1 流体力学的研究对象——流体 流体:静力平衡时,不能承受拉力或剪力的物体 包括:液体和气体 固体:既能承受压力,也能承受拉力与抵抗拉伸变形。 流体:只能承受压力,一般不能承受拉力与抵抗拉伸 变形。——流体易变形,没有固定形状
液体和气体的区别:(1)气体易于压缩;而液体难于压缩;(2)液体有一定的体积,存在一个自由液面气体能充满任意形状的容器,无一定的体积,不存在自由液面。液体和气体的共同点:两者均具有易流动性,即在任何微小切应力作用下都会发生变形或流动,故二者统称为流体气体与蒸气的区别:蒸气易凝结成液体,气体较难
(1)气体易于压缩;而液体难于压缩; (2)液体有一定的体积,存在一个自由液面; 气体能充满任意形状的容器,无一定的体积, 不存在自由液面。 液体和气体的区别: 液体和气体的共同点: 两者均具有易流动性,即在任何微小切应力作用 下都会发生变形或流动,故二者统称为流体。 气体与蒸气的区别: 蒸气易凝结成液体,气体较难
研究内容:研究得最多的流体是水和空气■1、流体静力学:关于流体平衡的规律,研究流体处于静止(或相对平衡)状态时,作用于流体上的各种力之间的关系:■2、流体动力学:关于流体运动的规律,研究流体在运动状态时,作用于流体上的力与运动要素之间的关系,以及流体的运动特征与能量转换等。研究任务:研究流体所遵循的宏观运动规律以及流体和周围物体之间的相互作用
◼ 研究任务: ◼ 研究流体所遵循的宏观运动规律以及流体和周围物 体之间的相互作用。 ◼ 研究得最多的流体是水和空气。 ◼ 1、流体静力学:关于流体平衡的规律,研究流体 处于静止(或相对平衡)状态时,作用于流体上的 各种力之间的关系; ◼ 2、流体动力学:关于流体运动的规律,研究流体 在运动状态时,作用于流体上的力与运动要素之间 的关系,以及流体的运动特征与能量转换等。 研究内容:
1.1.3流体力学的研究方法理论方法:根据实际问题建立理论模型涉及微分体积法速度势法保角变换法1实验方法:根据实际问题利用相似理论建立实验模型选择流动介质设备包括风洞、水槽、水洞、激波管、测试管系等■计算方法:根据理论分析的方法建立数学模型,选择合适的计算方法,包括有限差分法、有限元法、特征线法、边界元法等,利用商业软件和自编程序计算,得出结果,用实验方法加以验证
1.1.3 流体力学的研究方法 ◼ 理论方法: 根据实际问题建立理论模型 涉及微分体 积法 速度势法 保角变换法 ◼ 实验方法: 根据实际问题利用相似理论建立实验模型 选择流动介质 设备包括风洞、水槽、水洞、激波管、 测试管系等 ◼ 计算方法 :根据理论分析的方法建立数学模型,选 择合适的计算方法,包括有限差分法、有限元法、 特征线法、边界元法等,利用商业软件和自编程序 计算,得出结果,用实验方法加以验证
课程的性质与目的性质:流体力学是研究流体机械运动规律及其应用的学科,是一门必修的专业基础课程。研究对象以水为主体,旁及气体与可压缩流体;研究内容:流体运动规律和工程应用。目的:通过各教学环节,使学生拿握流体运动的基本概念,基本理论,基本计算方法与实验技能,培养分析问题的能力和创新能力,为学习专业课程,并为将来从事专业技术工作打下基础。地位:为水污染控制工程、大气污染控制工程、环境工程设计等多门专业课程释所涉及的流体力学原理。其他:a.素质教育一一“力学文化”、“水文化”。b.研究生入学考试:工程流体力学(水力学)往往成为研究生入学考试中的专业基础课之一
性质:流体力学是研究流体机械运动规律及其应用的学科, 是一门必修的专业基础课程。研究对象以水为主体,旁及气体 与可压缩流体;研究内容:流体运动规律和工程应用。 目的:通过各教学环节,使学生掌握流体运动的基本概念, 基本理论,基本计算方法与实验技能,培养分析问题的能力和 创新能力,为学习专业课程,并为将来从事专业技术工作打下 基础。 地位:为水污染控制工程、大气污染控制工程、环境工程设 计等多门专业课程阐释所涉及的流体力学原理。 其他:a.素质教育——“力学文化” 、 “水文化” 。 b.研究生入学考试:工程流体力学(水力学)往往成 为研究生入学考试中的专业基础课之一。 课程的性质与目的