1、流體力學復習資料 知識結構第二章流體及其物理性質1 流體的定義和特征；2 作用在流體上的力；3 流體的物性參數（密度、壓縮系數、膨脹系數、粘度、表面張力）。第三章流體靜力學4 流體的平衡狀態；5 流體的靜壓強及其特性；6 流體平衡微分方程式；7 流體靜力學基本方程式；8 絕對壓強，計示壓強和測壓計；9 液體的相對平衡；10靜止液體作用在平面上的總壓力；11靜止液體作用在曲面上的總壓力；12靜止液體對物體的浮力。第四章流體運動的基本概念和基本方程13流場（速度場、壓強場、密度場等）；14流動（定常、非定常、一維、二維、三維）；15跡線，流線，流管，流束，流量，水力半徑；16系統與控制體，輸運公式

2、；17連續性方程，動量方程，動量矩方程，能量方程，伯努利方程。第五章相似原理和量綱分析18相似原理 (幾何相似、動力相似、運動相似)；19相似準則；20相似條件；21模型實驗；22量綱分析。第六章 管流損失和水力計算23沿程能量損失；24局部能量損失；1 / 725粘性流體的兩種流動狀態；26管流能量損失的計算；27管道水力計算；28液體的出流；29水擊現象；30氣穴和氣蝕簡介。第九章粘性流體繞過物體的流動31納維斯托克斯方程；32不可壓粘性流體層流流動；33邊界層基本概念；34邊界層微分方程及其近似計算；35曲面邊界層的分離現象；36繞過圓柱體的流動，卡門渦街；37自由淹沒射流。概念匯總第二

3、章流體及其物理性質1. 流體力學 ：研究流體平衡與運動規律的科學。2. 流體 ：能流動的物質，它受任何微小剪切力作用時都能連續變形。3. 表面力 ：作用在所取分離體表面上的力。4. 質量力 ：作用在單位質量流體上的某種場作用力（如：重力，電磁力）。5. 體積力： 作用在單位體積流體上的某種場作用力（如：重力，電磁力）。6. 流體的密度 ：流體單位體積內具有的質量，表征流體的密集程度。是流體的物性參數，是溫度和壓強的函數。7. 流體的相對密度 ：流體密度與 4水密度的比值。8. 壓縮系數 ：單位壓強所引起的體積變化率（是溫度和壓強的函數）。9. 體積模量 ：壓縮系數的倒數。10. 體脹系數 ：單

4、位溫升所引起的體積變化率（是溫度和壓強的函數）。11. 牛頓內摩擦定律： 作用在流層上的切應力與速度梯度成正比，其比例系數dv x為流體的動力粘度。dy12.動力粘度 ：單位速度梯度下的切應力（ Pa S）。13.運動粘度 ：動力粘度與密度的比值（m2/S） 。2 / 714. 流體粘度與溫度的關系： 對于液體： t（分子間距作用力）；對于氣體： t（運動動量交換）15. 理想流體 ：沒有粘性的流體。16. 表面張力： 當自由表面收縮時，在收縮的方向上必定有力對自由表面做負功，即與自由表面收縮方向相反的拉力做功，單位長度上的這種拉力定義為表面張力，用 表示，單位為 N/m 。液體的表面張力總是

5、隨著溫度的上升而下降。17. 內聚力 ：使液體分子凝聚在一起的分子間的相互吸引力。18. 附著力 ：液體分子與固體分子間的吸引力。第三章流體靜力學19. 流體靜力學 ：研究流體處于平衡的力學規律 。20. 靜止狀態 ：流體相對于慣性系沒有運動的狀態。21. 相對靜止狀態 ：流體相對于慣性系有運動，而對某非慣性系沒有運動的狀態。22. 靜止狀態的流體不呈現粘性，所以靜力學的結論對理想流體和粘性流體均適用。23. 流體靜壓強 ：流體中某點的靜態壓強。靜止流體中任一點的靜壓強的大小只是該點坐標的函數，與方向無關。24. 作用于靜止流體中任一點的質量力必垂直于通過該點的等壓面，當質量力只有重力時，靜止

6、液體的等壓面一定是水平面。25. 在重力作用下的連續均質不可壓縮靜止流體中，各點總勢能保持不變。26. 靜止流體中任一點的靜壓強等于自由表面壓強與液柱壓強之和。PP0gh27. 絕對壓強 ：以完全真空為基準計量的壓強 。28. 計示壓強 ：以當地大氣壓強為基準計量的壓強。29. 真空度 ：絕對壓強低于大氣壓強的計示壓強。30. 旋轉容器中自由液面上某點的垂直坐標與旋轉角速度的平方和質點所在半徑的平方成正比。31. 作用在容器底面的總壓力不能與容器所盛液體的重力相混淆。32. 液體作用在曲面上的總壓力的垂直分力等于壓力體的液體重力，但壓力體內并非一定容有液體。33. 液體作用在沉沒物體上的總壓力

7、的方向垂直向上，大小等于沉沒物體所排3 / 7開液體的重力。第四章流體運動的基本概念和基本方程34. 流場 ：充滿運動流體的空間 。35. 加速度： 速度對時間的全導數。是當地加速度與遷移加速度的矢量和。36. 當地加速度： 速度隨時間變化率。37. 遷移加速度： 速度隨空間變化率。38. 定常流動 ：流體參量不隨時間變化的流動 。39. 非定常流動 ：流動參量隨時間變化的流動。40. 一維流動 ：流動參量只是空間一個坐標的函數。41. 二維流動： 流動參量是空間兩個坐標的函數。42. 三維流動： 流動參量是空間三個坐標的函數。43. 跡線： 質點的運動軌跡。44. 流線： 曲線上每點的速度矢

8、量在該點與曲線相切。45. 定常流動中，跡線與流線重合。46. 流線只在奇點和駐點才可相交。47.流管 ：流場中一封閉曲線上各點流線所構成的管狀表面。48. 流束 ：流管內部的流體。49. 流量： 單位時間流過某一表面的流體量（體積或質量）。50. 當量直徑： 四倍有效面積與濕周長之De4A比。x51. 濕周 ：流體與固體壁面接觸部分的周長。52. 系統 ：一團流體質點的集合。53. 控制體 ：流場中某一確定的空間區域。54. 控制面： 控制體的周界。55. 動量定理： 系統動量的時間變化率等于作用在系統上外力的矢量和。56. 動量矩定理： 系統動量矩的時間變化率等于作用在系統上外力矩的矢量和

9、。57. 相對速度： 質點相對于牽連體的運動速度。58. 牽連速度： 牽連體相對于慣性系的運動速度。59. 絕對速度： 質點相對于慣性系的速度。60. 理想流體伯努利方程v2：gz p c24 / 761. 彎管內側流體速度高、壓力低。62. 對于直線運動的流體，沿流線法線方向壓強梯度為零，意味著直管內流體垂直斷面上各點靜壓相等。63. 實際流體伯努利方程：a1v12az1p1a2v2a2z2p2hw2gg2 ggv上的平均流速，為能量損失。w式中： a 為總流的動能修正系數，為截面ah該能量損失是由流體粘性摩擦造成，轉化為熱能。所以總水頭逐漸降低。第五章相似原理和量綱分析64. 相似理論 ：

10、物理現象相似微分方程相同，定解（幾何、物理、時間、邊界）條件相似（對應成比例） 。65. 相似性質 ：相似現象中各同名準則相等 。66. 相似判據 ：各同名已定準則相等，單值性條件相似。67. 幾何相似 ：模型與原型對應線性長度比例相等（相似前提條件）。68. 運動相似 （速度場相似）：模型與原型流場中所有對應點上、對應時刻的流速方向相同，大小成同一比例（流動相似的表現）。69. 動力相似： 模型與原型流場中所有對應點流體微團上受到的各種力方向相同，大小成同一比例（流動相似的主導因數）。70.（ Frv弗勞德準則： 流體慣性力與重力之比1/2 ）。gl71.雷諾準則 ：流體慣性力與粘性力之比（

11、 Reul）。72.（ Eup歐拉準則 ：流體總壓力與慣性力之比v2 ）。73. 在物理現象中，物理量不是單個起作用的，而是由其組成的準則起作用的，所以微分方程的解都可以表示成準則方程式。74. 量綱： 物理量單位的種類。75.基本量綱： 基本物理量量綱，如：時間T 、長度 L 、質量 M76.導出量綱： 由物理定義導出，由基本量綱組成，如：速度LT -1 加速度 LT -2 77. 量綱一致性原則： 任何物理方程中各項的量綱必定相同。78. 定性（已定）準則數： 由定性量組成（決定物理過程）的相似準則數。79. 非定性（待定）準則數： 含有被決定量的相似準則數（是定性準則數的函數）。80.

12、近似模化 ：保證主要同名準則相等的模擬實驗方法。5 / 781. 實驗準則的確定方法： （1）相似分析法；（ 2）量綱分析法。82.定理：一個表示n 個物理量間的量綱一致的方程式，一定可以轉換成n-m個獨立無量綱物理量間的關系式，其中m 是 n 個物理量中所涉及的基本量綱數目 。83. 實驗關聯式的應用應注意適用范圍、所規定的定性溫度、特征尺度、特征流速及各項修正系數。84. 定性溫度 ：用于確定準則中物性參數的溫度。85. 特征尺度 ：準則中所規定的尺度 。86. 特征流速 ：準則中所規定的流速 。第六章 管流損失和水力計算87. 沿程能量損失： 在緩變流整個流程中，由于粘性耗散產生的能量損

13、失，其大小與流動狀態密切相關。88. 局部能量損失： 在急變流中，由于流體微團碰撞或漩渦產生的能量損失，其大小與部件的形狀和相對大小有關。89. 層流（片流）： 流體微團平行流動，不相互摻混的流動狀態。90. 紊流（湍流）： 流體質點作復雜無規則運動的流動狀態。91. 臨界雷諾數： 流動狀態改變時的雷諾數vdRe200092. （管流臨界雷諾數）93. 管道入口端： 邊界層相交以前的管段。（入口段內速度分布不斷變化）6494. 層流沿程損失系數：Re （僅與雷諾數有關，與粗糙度無關）（層流流動的沿程損失與平均流速的一次方成正比。）95. 管道粗糙度對沿程能量損失的影響只有在水利粗糙狀態時才會顯

14、現出來。96. 紊流粗糙管平方阻力區 4160(d/2 )0.85<Re( 沿程阻力系數只與相對粗糙度有關，與 Re 無關 )led97. 等值長度： 局部損失折算為沿程損失的管道長度98. 管阻特性： 管道水頭損失與流量間的關系曲線。99. 簡單管道： 管徑和管壁粗糙度均相同的一根或數根管子串聯在一起的管道系統。100. 串聯管道： 由不同直徑或粗糙度的數段管子連接在一起的管道。通過串聯6 / 7管道各管段的流量相同；串聯管道的損失等于各管段損失的總和。101. 并聯管道： 在某處分成幾路、在下游某處又匯合成一路的管道系統。并聯管道的損失等于各分管道的損失；并聯管道的總流量等于各分管段

15、流量的總和。102. 虹吸： 液體由管道從較高液位的一端經過高出液面的管段自動流向較低液位的另一端的現象。103. 自由出流： 液體通過孔嘴流入大氣的流動。104. 淹沒出流： 液體通過孔嘴流入液體空間的流動。105. 水擊現象： 流速突然變小，水的慣性使局部壓強突然升高的過程。106. 減弱水擊的措施：（ 1）延長關閥時間（微阻緩閉）；（2）過載保護（蓄能器、調壓塔、安全閥）緩沖水擊壓強；（ 3）減低流速，縮短管長，使用彈性好的管道材料。107. 氣穴： 由于壓強降低而產生氣泡的現象。108. 氣蝕： 氣泡饋滅處的剝蝕現象第九章粘性流體繞過物體的流動109. 邊界層： 物體表面流速從零急劇增加到來流速度的薄層空間。110