流體力學(xué)-第三章

1、第三章：流體的積分關(guān)系式,,。,。,。,。,系統(tǒng)或控制質(zhì)量：由一群固定不變的分子所組成的體系。系統(tǒng)的外界稱為環(huán)境。系統(tǒng)與外界的界面稱為邊界。系統(tǒng)沒(méi)有質(zhì)量流入流出：系統(tǒng)質(zhì)量不變。流動(dòng)過(guò)程中系統(tǒng)的形狀和位置發(fā)生變化。研究系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)是拉格朗日法。,。,。,。,。,控制體,,。,。,。,。,控制體：指定的空間區(qū)域控制體的外界稱為環(huán)境?？刂企w與外界的界面稱為邊界?？刂企w質(zhì)量流入流出？固定控制體的形狀和位置發(fā)生變化？

2、研究控制體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)是歐拉法。,第三章：流體的積分關(guān)系式,虛線是系統(tǒng)，實(shí)線是控制體1，系統(tǒng)有沒(méi)有加速度?2，控制體有沒(méi)有加速度?受的力是不是一樣？為什么有差別？,B：變量，比如能量，動(dòng)量，質(zhì)量?：?jiǎn)挝毁|(zhì)量的變量，比如單位質(zhì)量的能量，動(dòng)量，質(zhì)量,雷諾輸運(yùn)定理,質(zhì)量守恒,B=m; ?=1,假設(shè)1：固定不變形控制體,假設(shè)2：均勻入口出口,假設(shè)3：穩(wěn)態(tài),假設(shè)4：不可壓,作業(yè),3.6 3.11

3、 3.15 3.22 3.30,線性動(dòng)量守恒,B=mV; ?=V,假設(shè)：均勻入口出口,1, V 是慣性坐標(biāo)下的速度。2，這是一個(gè)矢量方程，?F是矢量求和3，可分解為三個(gè)標(biāo)量方程。 ?Fx=; ?Fy=; ?Fz=;4，動(dòng)量守恒積分方程的關(guān)鍵是力F（壓力，重力等）。,控制體受到的力的作用效果：1，改變控制體本身的動(dòng)量，2，將流入的動(dòng)量改變成流出的動(dòng)量。,封閉表面均勻壓力的合力

4、為0,封閉表面的壓力合力采用絕對(duì)壓和相對(duì)壓計(jì)算結(jié)果一樣一般采用相對(duì)壓,射流出口壓力（流體離開(kāi)管道或容器流入大氣的出口）為大氣壓，兩個(gè)例外：1，表面張力（出口直徑非常?。?，超音速射流（出口超音速）,封閉表面上的均勻壓力合力=0,坐標(biāo)設(shè)置在移動(dòng)的平板上：勻速運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)也是慣性坐標(biāo),地面坐標(biāo)：固定坐標(biāo),勻速坐標(biāo)：平板坐標(biāo),穩(wěn)態(tài)，不可壓,平均速度和動(dòng)量修正系數(shù),管道出口流體速度不均勻，當(dāng)做均勻流處理時(shí)，需要計(jì)算或給出平均速度體積平均速

5、度：,平均密度：,密度速度乘積平均值：,不可以壓縮流（常密度流）,可壓縮流：,管道出口動(dòng)量流修正因子（不可壓縮流）,,,作業(yè),40 52 67,1，定常流場(chǎng)中的流體粒子有加速度嗎？為什么？2，什么是穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)（也叫恒定流場(chǎng)或定常流場(chǎng)）？穩(wěn)態(tài)流場(chǎng)中的流體粒子有加速度嗎？為什么？,能量守恒,1, Q控制體吸收的熱量，吸熱為正，放熱為負(fù)，傳熱形式：導(dǎo)熱、對(duì)流、輻射。2，W控制體對(duì)外做功為正。3，E包括內(nèi)能、動(dòng)能、勢(shì)能。4，Q：

6、控制體表面存在溫度梯度時(shí)，通過(guò)表面有導(dǎo)熱?？刂企w內(nèi)可以吸收或發(fā)射輻射。5，W：包含軸功（機(jī)械/流體做功）、表面壓力做功？、表面切應(yīng)力做功？。,一維：,高速流動(dòng)氣體粘性功比較重要；低速氣流和液體流動(dòng)粘性功可忽略,壓力做功就是推動(dòng)功,一個(gè)入口、一個(gè)出口、穩(wěn)態(tài),氣體低速流動(dòng)或液體流動(dòng)（不可壓）,不吸熱,動(dòng)能修正系數(shù),不可壓縮流體體積平均速度：,,,,,2,穩(wěn)態(tài)，不可壓，忽略粘性功和傳熱,無(wú)摩擦流動(dòng)：Bernoulli Equatio

7、n,取某根流線周?chē)牧骶€構(gòu)成以這根流線為中心的微元流線管控制體。,控制體質(zhì)量守恒,控制體動(dòng)量守恒（假設(shè)無(wú)摩擦（無(wú)切應(yīng)力）：無(wú)粘性或速度梯度?。?重力,壓力,沿流線的Bernoulli方程：微分形式,沿流線的Bernoulli方程：積分形式,穩(wěn)態(tài)、不可壓Bernoulli方程積分形式,穩(wěn)態(tài)不可壓Bernoulli Equation,成立條件：穩(wěn)態(tài)、不可壓、無(wú)摩擦（速度梯度?。⒀亓骶€、無(wú)軸功、無(wú)傳熱,穩(wěn)態(tài)、不可壓、無(wú)傳熱，能量

8、守恒方程,穩(wěn)態(tài)、無(wú)摩擦、無(wú)軸功、無(wú)傳熱、不可壓、均勻流入，流出,,in,out,,,1,2,?,穩(wěn)態(tài)、不可壓Bernoulli方程,同樣條件下的Bernoulli方程和能量守恒方程等效,沿流線的Bernoulli方程如何拓展到整個(gè)入口和出口？,,穩(wěn)態(tài)、不可壓Bernoulli方程,穩(wěn)態(tài)、不可壓、無(wú)傳熱，能量守恒方程,穩(wěn)態(tài)、不可壓、能量守恒方程,1,2,3,4,1,2,3,4,1,2,3,4,a,b,c,作業(yè),143 145 172