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工程流体力学复习提纲
绪论
三种理想模型:连续介质假说、理想流体、不可压缩流体
流体的粘性:牛顿内摩擦实验
作用在流体上的力
表面力:法向力和切向力
质量力:重力
第二章流体静力学
1、静水压强的两大特性
2、重力场中流体静压强的分布规律:
相对压强、绝对压强、真空值:;
3、流体作用在平面壁上的总压力
大小:
方向:垂直指向受压面
作用点:
4、流体作用在曲面壁上的总压力
;
;
第三章流体动力学基础
1、拉格朗日法、欧拉法的特点
2、欧拉法的基本概念:
流线方程:
3、连续性方程
4、恒定总流的伯努利方程
5、恒定总流的动量方程
第四章管路、孔口、管嘴的水力计算
1、沿程水头损失:(普遍适用)
局部水头损失:(普遍适用),特殊地,对于突扩管
2、粘性流动的两种流态:层流、紊流
描述雷诺实验
雷诺数:
流态的判别::层流;:紊流;:临界流
3、层流运动沿程阻力系数:
紊流运动沿程阻力系数:尼古拉兹实验曲线
3、孔口、管嘴出流
孔口自由出流:
孔口淹没出流:
有、、,所以。
管嘴自由出流:
因,所以
4、复杂管路的水力计算
串联管路:流量满足节点流量平衡,
并联管路:流量满足节点流量平衡,,即
5、管路中的水击:直接水击、间接水击
防止水击危害的措施:
第五章相似理论与量纲分析
1、流动相似的条件:几何相似、运动相似、动力相似
相似准则:雷诺相似准则;弗劳德相似准则
2、写出物理量的量纲
量纲和谐原理
π定理
第六章理想流体动力学
1、流体微团运动:平移、线变形、纯剪变形、旋转
线变形速度:
纯剪变形速度:
旋转角速度:
另附加欧拉法中加速度公式:
2、速度势函数和流函数
若流动无旋:,则存在速度势函数φ:
若流动连续:,则存在流函数ψ:
热动专业:
平面极坐标下:,;
;
1、几种基本的平面势流
平面均匀流:,;,
点源与点汇:,;,
点涡:,;,
2、势流叠加:,
点源与点涡——螺旋线:,
偶极子流:,(其中偶极子强度)
驻点位置的确定:将,叠加,并写成直角坐标形式(便于求导);求,;令,,得x、y坐标方程即为驻点位置。
3、圆柱体绕流
①圆柱体无环量绕流:均匀流绕流静止圆柱体相当于均匀流与偶极子流合成的平面流
,
圆柱体表面速度分布:,
圆柱体表面的压强分布:
圆柱体所受流体作用力的合力:阻力D=0和升力L=0
②圆柱体有环量绕流:均匀流绕流圆柱体同时圆柱体以均角速度旋转相当于由均匀流、偶极子和点涡合成的平面流
,
圆柱体表面速度分布:,
圆柱体表面的压强分布:
圆柱体所受流体作用力的合力:阻力D=0;升力由库塔公式计算(升力方向:将来流方向沿圆柱旋转方向反向旋转90°)
③卡门涡街
4、理想流体旋涡运动
涡线方程:
涡通量:
沿闭曲线的速度环量:
单连通区域的斯托克斯定理:(罗惕乾)
多连通区域的斯托克斯定理:(罗惕乾)
5、理想流体旋涡运动的基本定理
汤姆逊定理、亥姆霍兹第一定理、亥姆霍兹第二定理、亥姆霍兹第三定理
6、旋涡的诱导速度
强度为的任意形状涡束对于任意点P的诱导速度:
7、复势:(其中=)
(其中v称为复速度)
平面均匀流:
点源和