工程流体力学（水力学）.ppt

水力学
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教学
实验
教材:《工程流体力学》
高等教育出版社,禺华谦编。
《水力学实验实习指导书》,教材科。
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Chp1 绪论
工程流体力学研究流体的机械运动规律
流体:液体、气体
流体力学的研究方法
流体力学在土木工程中的应用(水利、环境)
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水力学的发展
远古时期(约公元前2300年)大禹治水。
秦代公元前256~210年都江堰、郑国渠、灵渠
历代治理黄河、开凿运河。
欧洲公元前250年希腊阿基米德提出浮体力学,
水力学萌芽。
18世纪及19世纪水力学与古典流体力学较大发展,
20世纪后两者融为一体,形成现代流体力学。
目前水力学发有多分支学科。
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水力学应用
水利工程如农田水利、水力发电、水工建筑、给排水工程。
其它工程部门如环境工程、水资源利用、机械工程、
化学工程、采矿和冶金工程、能源工程等。
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流体的连续介质模型
把流体视为由一个挨一个的连续的无任何空隙的质点所组成。
理想流体只是实际流体在某种条件下的一种简化模型,实际流体与理想流体的区别在于有无粘滞性。
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流体的主要物理性质
惯性
粘性
当流体处在运动状态时,由于流体分子间的作用力,流体内部质点间或流层间因相对运动而产生内摩擦力以抗抵相对运动的性质。它对流体流动产生阻力,造成能量损失。
μ动力粘性系数,单位为pa·s
ν运动粘性系数,单位为m2/s,或cm2/s
牛顿内摩擦定律
1686年牛顿提出液体内摩擦定律。
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易流动性:流体在静止时不能承受切应力和不能抵抗剪切变形的性质。

表面张力特性:液体自由表面在分子作用半径范围内,由于分子引力大于斥力而在表层沿表面方向产生的拉力。
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压缩性
压缩性:流体的宏观体积随着压强增大而减小的性质。
体积压缩系数
体积弹性系数
单位:m2/N
单位:N/m2
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