1、主要內容： 概念：質量力；表面力；粘性； 黏滯力； 壓縮系數；熱脹系數； 公式：牛頓剪切公式 流體的力學模型 計算題：作業、課件中例題)(,/N:)(,/sNNT212PamsdydusPamdydudyduAT切應力，速度梯度，：動力粘度，：內摩擦力，式中：或第二章 流體靜力學l掌握內容：l概念：絕對壓強；相對壓強；真空度；測壓管；虛設液面；壓力體；l公式：靜壓強分布公式；作用于平面的液體壓力：解析法，圖解法；作用于曲面的液體壓力；壓力體；流體平衡微分方程；液體的相對平衡；l計算題：作業、課件例題第三章 一元流體動力學基礎l重點內容：l概念：流線；過流斷面；均勻流；恒定流；歐拉法；拉格朗日法

2、；l公式：l漸變流同一斷面上壓強分布規律l連續性方程l元流能量方程l總流能量方程l氣體能量方程l動量方程1.3.計算題：作業、課件中例題n流態的判別準則n濕周、水力半徑、當量直徑概念n沿程阻力的五個分區及沿程阻力系數的變化規律n計算題：作業、課件中例題、簡答題第四章 流動阻力和能量損失第五章 孔口管嘴管路流動概念：孔口出流、管嘴出流、自由出流、淹沒出流、管嘴；直接水擊；間接水擊計算題作業、例題、變水頭出流第六章 氣體射流射流、濃差或溫差射流的概念射流的分類射流的結構溫度邊界層與速度邊界層的對比第七章 不可壓縮流體動力學基礎有旋流動、渦線、渦管、渦通量的概念有旋流動的運動學性質簡單計算題第八章

3、繞流運動n勢函數、流函數n流函數的特性n流網的概念及其特性n簡單勢流疊加n附面層的基本概念，附面層邊界是如何定義的？n何謂附面層分離現象？n形狀阻力概念n滯止參數、馬赫數、亞音速流動、超音速流動、臨界狀態、 臨界斷面的概念n超聲速與亞聲速區別，各參數隨Ma數的變化關系（表9-1）n簡單計算：聲速c、馬赫數Ma的計算、滯止參數的計算第九章 一元氣體動力學基礎l作業l1-8 1-9 1-12 1-151-8 一 底 面 積 為40cmx45cm ， 高 為 1cm 的 木 塊， 質 量 為 5kg ， 沿 涂 有 潤 滑 油 的 斜 面 向 下 作 等 速 運 動， 木 塊 運 動 速 度=1m/

4、s ， 油 層 厚 度1mm ， 求 油 的 粘 度 。解： 木 塊 重 量 沿 斜 坡 分 力 F 與 切 力 T平 衡 時， 等 速 下 滑yuATmgddsin sPauAmg1047.0001.0145.040.0135807.95sin13u12519一個圓錐體繞其鉛直中心軸等速旋轉，錐體與固定壁的間距為一個圓錐體繞其鉛直中心軸等速旋轉，錐體與固定壁的間距為1mm，全部為潤滑油充滿，全部為潤滑油充滿，0.1Pa.s ，當旋轉角速度，當旋轉角速度16s1，錐體底部半徑，錐體底部半徑R0.3m,高高H0.5m時，求：作用于圓錐的阻力矩。時，求：作用于圓錐的阻力矩。解取微元體，解取微元體，

5、 微元面積：微元面積： 切應力：切應力： 阻力：阻力： 阻力矩：阻力矩：rdTdMdAdTrdydudhrdlrdA 0cos22NmHtgdhhtghtgrdhrdhrrdArrdTdMMHHH6.392857.0106.05.0161.0cos42cos12)(cos12cos1233443033030 2929333/1096. 11/1051. 010984905101L1490985121mNENmdpVdvkPakPampp解：彈性模量。，求：水的壓縮系數及時體積減少到增加況下，當壓強從的水，在溫度不變的情體積為第二章 流體靜力學作業PaghpA331065.687807. 910

6、1PapghppaA350101 .281013253807. 9100010PaghppPaghghpppBABCB323111042.293807. 9100010614.192807. 9100001h2h2-12lP4P3=P2P12-22 復式測壓計中各液面高程為：1=3.0m， 2=0.6m，3=2.5m， 4=1.0m5=3.5m，求p5PagppPagppPagppPagpOHHgOHHg55455353455235321076. 415 . 3807. 91000105451050 . 15 . 2807. 9106 . 05 . 2807. 910

7、00102 . 323102 . 36 . 00 . 3807. 9106 .132122解：2-29 傾角=60的矩形閘門AB,上部油深h=1m，下部水深h1=2m，油=800kg/m3，求作用在閘門上每米寬度的水靜壓力及其作用點。油gh油gh+ 水gh1hh1油水yP yD1P yD2P yD3P= P+ P+ PPyD1+ PyD2+ PyD3=PyD總面積對某軸之矩等于各部分面積對同軸矩之和y油gh油gh+ 水gh1hh1油水mypyypypypKNppppmhhyKNhghpmhhyKNghhpmhyKNghhpDDDDDDDD348. 23 .45694. 260sin3260si

8、n65.2260sin2131. 260sin2160sin12.1860sin77. 060sin3253. 41807. 9800866. 012160sin2133221132113113121211水油油y3y2y1P1P2P3h1h2h3h2-35 有一直立的金屬平面矩形閘門，背水面用三根相同的工字梁作支撐，閘門于水深h=3m同高，求各橫梁均勻受力時的位置。h hh h3h h2h h1 1P31P31P311.圖解法求出總作用力P2.若使三個橫梁上的負荷相等,則每個橫梁上承受的壓力應為P/33.將壓強分布圖分成三等分，求出各部分壓強分布圖高度h1,h2,h34.橫梁應安裝在各相應壓

9、力中心上。確定壓力中心y1,y2,y3首先畫出平板閘門所受的首先畫出平板閘門所受的靜水壓強分布圖。靜水壓強分布圖。 解題步驟解解： 單位寬閘門上所受的靜水總壓單位寬閘門上所受的靜水總壓力可以由圖解法計算靜水壓強力可以由圖解法計算靜水壓強分布圖的面積求出，即分布圖的面積求出，即 44100N1m3m3m9.8m/skg/m100021m12123hghPg hD Dh hP P將壓強分布圖分成三等分，將壓強分布圖分成三等分，則每部分的面積代表則每部分的面積代表解題步驟若使三個橫梁上的負荷相等，則若使三個橫梁上的負荷相等，則每個梁上所承受的水壓力應相等，每個梁上所承受的水壓力應相等，即即 h hN

10、1470031321PPPPP31h h3h h2h h1 1P31P31P31以以321h ,h ,h表示這三部分壓強分布圖的高度，表示這三部分壓強分布圖的高度，21121ghP因此，因此，m73. 1211gPh則則則則解題步驟同理，同理， ，因此，因此h hh h3h h2h h1 1P31P31P31所以所以每根橫梁要承受上述三部分壓強分布面積的壓力，每根橫梁要承受上述三部分壓強分布面積的壓力，橫梁安裝位置應在各相應壓力的壓心橫梁安裝位置應在各相應壓力的壓心 y1 、y2 、y3上。上。2211212)hg(hP45m. 221hh72m. 073m. 145m. 245. 212hh

11、55m. 045m. 23m213hhhh解題步驟對于梯形面積，其壓力中心距下底的距離對于梯形面積，其壓力中心距下底的距離 y y1 1P31P31P31，則，則同理，同理，)( 3)(22112112hhhhhhhe11m. 245m. 273m. 145m. 273m. 12372m. 045m. 2212ehhym72. 23y對于三角形壓強分布，壓力中心距底部距離為對于三角形壓強分布，壓力中心距底部距離為 31he ，則，則1.16mm73. 13232111hehyy y2y y3 32-48 直徑D=600mm，高度H=500mm的圓柱形容器，盛水至h=0.4m，剩余部分裝以密度為

12、0.8g/mm3的油，封閉容器上部蓋板中心有一小孔。假定容器繞中心軸等角速旋轉時，容器轉軸和分界面的交點下降0.4m，直至容器底部。求必須的旋轉角速度及蓋板，器底上最大，最小壓強。hH油水油水OxyzgzrCp222z=r=0 p=油gHP=?分界面為等壓面將O點p= 油gH代入得等壓面方程 z=H r=r0grz222r0grH2202Hr2021V拋物體體積計算公式?r0旋轉前后油體積不變hH油水油水OxyzgzrCp222z=r=0 p=油gH分界面為等壓面將O點p= 油gH代入得等壓面方程 在分界面上當：z=H r=r0grz222r0grH2202旋轉前后油體積不變gzrghp222

13、油)(4121V220hHDHr拋物體體積計算公式5 .16zrgzgrggzrgzrghp23223223229.131092.325.161092.325.165.0807.9108.02油運用此式求水中壓強分布時，為水的密度，求油中壓強分布時，為油的密度。OmHkPaghppzrOmHkPappzDrppHzrOmHkPappHzDr2min2maxmin2233max4 . 092. 3065. 1189.160,20, 015. 1285.115 . 03 . 09 .13807. 9101092. 3,2油時時在底面：時，在時在蓋板上：作業l描述液體運動有哪兩種方法？兩種方法有什么

14、區別？l什么是流線和跡線？流線具有什么性質？l什么是過水斷面和斷面平均流速？為何要引入斷面平均流速？l什么是恒定流動？l在推導恒定總流能量方程時，為什么過流斷面必須位于漸變流段？3-3 3-10 3-17 3-26作業l描述液體運動有哪兩種方法？兩種方法有什么區別？拉格朗日法:著眼于流體質點.通過對各流體質點的位置隨時間的變化規律的觀察來確定整個流場的運動規律.歐拉法:著眼于流場中的空間點.通過在流場中各個固定點上對流動的觀察,來確定流體質點經過空間點時其物理量的變化規律.l什么是流線和跡線？流線具有什么性質？l什么是過流斷面和斷面平均流速？為何要引入斷面平均流速？AudAAQAVl在推導恒定

15、總流能量方程時，為什么過流斷面必須位于漸變流段？3-3 水從水箱流經直徑為d1=10cm，d2=5cm，d3=2.5cm 的管道流入大氣中。當出口流速為10m/s時，求 （1）體積流量及質量流量。 （2）d1及d2管段的流速。l0.0049m3/s,4.9kg/sl0.625m/s,2.5m/ssmAAsmAAAAAskgQQsmdAQvmv/5 . 2/625. 0. 2/9 . 4049. 0101/049. 04. 1323231313322113332333流速體積流量：3-10 油沿管線流動，A斷面流速為2m/s，不及損失，求開口 C管中的液面高度。mgpAAggpghggpzggp

16、zBBBBAABBBlABBBAAA86. 1m/s5 . 4020225 . 12 . 122B-AB2222斷面能量方程準面，列點所在水平面為高程基取3-17 一壓縮空氣罐與文丘里式的引射管連接，d1，d2，h 均為已知，問氣罐壓強p0多大才能將B池水抽出。1)(1)()(1)(12202-)(A222-121-00421014214210421212221112211212222211211011ddghpghpddghddghghpddghghghpddAppppghpghpB時應滿足由此可見，當則有令連續性方程斷面能量方程列斷面能量方程列池水被抽出必要條件是由靜壓強分布公式、3-26

17、 定性繪出圖中管路系統的總水頭線和測壓管水頭線。p總水頭線總水頭線測壓管水頭線測壓管水頭線p總水頭線總水頭線測壓管水頭線測壓管水頭線p總水頭線總水頭線測壓管水頭線測壓管水頭線p總水頭線總水頭線測壓管水頭線測壓管水頭線l第四章作業l問答題l1.什么是工業管道的當量粗糙高度？l2.紊流分為那幾個區，各有何特點？l3.試論訴紊流三個不同流區沿程阻力系數的影響因素，沿程水頭損失與流速的關系以及形成不同流區的根本原因。l 4-9 4-19 4-24 4-30光滑區和粗糙區的值l當量糙粒高度：和工業管道粗糙區值相等的同直徑尼古拉茲粗糙管的糙粒高度。l如實測出某種材料的工業管道在粗糙區時的值將它與尼古拉茲實

18、驗結果進行比較，找出值相等的同一管徑尼古拉茲粗糙管的糙粒高度，這就是該種材料的工業管道的當量糙粒高度。ks4、阻力分區5、層流底層的影響在光滑區，糙粒的凸起高度比層流底層的厚度小得多，粗糙完全被掩蓋在層流底層以內，對紊流核心沒有影響。粗糙一起的擾動作用完全被層流底層內流體粘性的穩定作用所抑制。管壁粗糙對流動阻力和能量損失不產生影響。在過渡區，層流底層變薄，粗糙開始影響到紊流核心內的流動，加大了核心區的紊動強度，因此增加了阻力和能量損失。不僅與Re有關，還與K/d有關。在粗糙區，層流底層更薄，粗糙凸起高度幾乎全部暴露在紊流核心中，K，粗糙的擾動作用已經成為紊流核心中慣性阻力的主要原因。Re對紊流

19、的影響和粗糙的影響相比已經微不足道了，K/d成了影響的唯一因素。的值。和求：油的，油的密度計讀書長得管段兩端水銀壓差的細管，在，流過直徑油的流量33m/90030m26/77Q94kgcmhlmmdscmvlghdghppdlgpgpgdlgdldgdlgdlhHgHgBABAl32)()(32322642Re642222222smscmAQv/72. 2/2726 . 041772設流動為層流gpgphhggpzggpzBAllBBBAAA2222假設成立,200018991059. 8006. 072. 2Re1073. 79001059. 8/1059. 890072. 2232006.

20、 0006. 03 . 0807. 9)90013600(32)(636262sPasmlghdHg。數試求風道的沿程阻力系酒精的密度，已知讀值兩點的壓差，微壓計風道水平段，今用酒精微壓計量測度風道壁面材料的當量糙，流量為，風道內空氣的溫度為矩形風道的斷面尺寸為,/860,1230,5 . 7AB1 . 0,/4200045600120019433mkgmlmmammKhmmmmmAB0145. 02 .1611. 11263.318 . 022/2 .166 . 02 . 1360042000/11. 1452/6 .3130sin0075. 0807. 9860sinsin22BA8 .

21、0)6 . 02 . 1 (26 . 02 . 1444223222aeLaeLBABABALBABBAALBaBAaAldpsmAQmkgdlpNgappgapppppAApppARde時空氣的密度為斷面能量方程列。數求：彎頭的局部阻力系。量為經兩分鐘流入水箱的水；兩端面測壓管水頭）。實測數據為（，管徑短管長置。已知，可采用如圖所示的裝彎頭的局部阻力系數為測定3329. 0)2(629. 0AB103. 0,5010AB90244mmhmmdml29. 005. 01003. 04 . 1629. 0807. 922/4 . 105. 041120329. 02629. 0)()(022B-

22、A222222dlghsmAQgdlhhhhhzhgppzhgphhgpzgpphzhggpzggpzlmfllABAABAABAlBABlBBBAAA，能量方程列h00管水頭線。）繪出總水頭線和測壓（）水位求：（，。若管道的出口流速，水溫為管道的當量粗糙度，道。已知段不同管徑所組成的管水箱側壁接出一根由兩2H1/2206 . 0K5075150304221smmmmlmmdmmdmghgHgggdlgdlhAAdRdkdRdksmsmAAgggdlgdlhhhhgHHzzpphggpzggpzlleemflll17. 597. 422297. 484. 4134. 022)375. 0075

23、. 050035. 0(25 . 0)5 . 015. 05003. 0(2)(2)(375. 015 . 05 . 0035. 01049. 110007. 1075. 02008. 0756 . 003. 01045. 710007. 115. 05 . 0004. 01506 . 0/1007.0120/5 . 02222200022212222222222221111112212562222146111126122112222112222221111221212122222111時水的斷面能量方程列1 12 20 0第五章作業論述1.論述圓柱形外管嘴的正常工作條件及原理5-3 5-9為

24、保證管嘴正常出流允許真空值 mhv7mH3 . 975. 070H0的極限值管嘴正常使用條件之一管嘴正常使用條件之二dl43mH3 . 90為何值？）水箱（等于多少？箱中水深）在恒定出流時，（不變的條件）（）分析出流恒定性條件（恒定不變。箱水深的圓柱形管嘴，管嘴長有一直徑箱底部的薄壁孔口，兩格，隔板上有直徑為、一隔板將水箱分為V122121Q3HB2H1m3H,m1 . 030B40BA35AlmmdmmdsLsmgdHHgAQmlHHAAHHlHlHAHHAlHgAHHgAlmHdAdAlHgAQHHgAQBddlQQVVVVV/62. 3/00362. 0)9 . 13(24162. 0)

25、(2)3(9 . 1807. 21 . 03807. 1807. 11807. 1807. 1)()()()()()()(2)(21 . 0,3,41,41,82. 0,62. 0)(2)(24333. 303. 01 . 0)2() 1 (3212111112222211212222221211222211112222112122222111121底部為管嘴出流。出流恒定條件：自然通風換氣量。頭作用下流動。求車間，氣流在自然壓，窗口流量系數心高程差為的窗口，兩窗口的中在廠房上下部各開有，室外空氣溫度為溫度為質量流量）。室內空氣）解自然通風換氣量（應用式（64. 0m78203034395sk

26、ggpgAQpppppgpgAgpgAQQgpgAQgpgAQpppzzgpzzgpppppzzgpmaaammmaamlalaalla/24. 924 . 1967. 0222275. 27165. 1205. 1807. 9)(65.1130205. 120)(0,22)(21222212121212211211212212122221121時，時，根據氣流能量方程為斷面，上窗口外漸變流斷面為斷面令下窗口外漸變流斷面形成了自然對流。，于是在熱壓的作用下時上下部窗口存在高差形成內外的密度差，同由于廠房內外的溫差而第六章作業6-1 6-10 ，并進行比較。、質量平均流速斷面平均流速、軸心速度處

27、射流半寬度管嘴流出。試求，從圓射流以21m03V0Rm1 .23 .0/m55.0Q16mds%4828. 553. 2%2028. 505. 1/53. 2147. 023. 0147. 023. 0/05. 1147. 0095. 0147. 0095. 0/28. 579. 7147. 03 . 01 . 208. 048. 0147. 048. 0147. 048. 072. 015. 0)294. 015. 01 . 208. 0(4 . 3)294. 0(4 . 31 . 226. 108. 015. 0672. 0672. 0/79. 73 . 014. 3455. 04108.

28、 021002020010100000022000000mmmmnVsmdasdassmdasdassmdasdasmRrasrRarssmdQa該斷面處于射流主體段及冷射流軸心坐標。、處，問距壁面窗口處出口速度為。，室內溫度）射入室內，室外溫度處的扁平窗口（室外空氣經過墻壁上22e006/225t0tm3 . 0bm6H106tmssmmyybxaaATTbybxaTTbgATTbxaaATTbytTbasTTsmbasbasKTTareerere56. 2285. 1108. 0226. 0123. 0045. 16 . 0)205. 02(226. 02285. 1205. 06 . 06108. 0205. 02123. 02984256 . 0807. 92045. 127325273)205. 02(226. 025 .12255 .125 .12664. 125833. 041. 0833. 0/1664. 12833. 041. 0833. 0664. 141. 03 . 06108. 041. 027325250108. 05 . 22250200020000250200220022002000取sabsn86. 2108. 03 . 003. 103. 10第七章作業7-1 7-5 7-6轉角速度。速度，