伯努利原理及其应用精选.ppt

第三章 流体运动 标准大气压 1atm等于101325帕斯卡等于760毫米汞柱高 一、形变率 二、内力状态 三、弹性系数 1、需要理解无粘性流体、恒定流动的定义及其性质； 3、需要掌握伯努利公式及其运用； 　 4、可以认识粘性流体的运行 5、可以认识粘性流体的行为规律 2、需要掌握质量守恒公式及其运用； 第三章流体的运动 一、无粘性流体 1、真实流体如水、油等具有可压缩性具备内摩擦特性理想流体完全不能被压缩，并且没有任何粘滞性。稳定流动是一种流动状态，在这种状态下，流线上每一点的速度在任何时刻都保持不变。流线是在液体中绘制的曲线，这些曲线上每一点的切线方向都与液体质点在该位置的速度方向一致。 3、流管由一束流线围成的管状区域。流速与流向各条流线不相交，在t0时刻到t时刻之间，任选一个流管，S1和S2与该管垂直，属于连续性方程范畴，包含质量连续性方程和体积连续性方程，前者涉及单位时间内流过管道任一截面的流体质量，以kg/s计量，后者涉及单位时间内流过管道任一截面的流体体积，以m3/s计量，属于理想流体模型，伯努利方程阐述了一流管中流体运动规律，选取一段流体从xy位置运动到x′y′位置，在t时间间隔内，x和y位置的压强、流速及高度分别表示为P1、V1、h1和P2、V2、h2，理想流体条件下，xx′和yy′的体积得以确定，外力作用下，外力作功体现为某数值，总功则由外力作功构成，机械能的变化量随之产生，依据功能原理，功与能相等，令密度ρ等于质量m除以体积v，伯努利方程最终表达为动压、静压与静压之和，其意义在于理想流体稳定流动时，单位体积的动能、势能及该点压强能的总和保持恒定。S等于零，表示适用于相同流线；十二，动压和静压，静压具有说明性；对于水平流管上的任意位置，其值保持恒定；当流体处于静止状态时：解答如下，二，伯努利方程的实际应用；一开元ky888棋牌官网版，汾丘里流量计，包含高度差h，截面直径d；二，流速测量工具，即皮托管，动压能完全转变为静压；解答如下，三，体位对血压的作用，若流体在截面积相等的管道中流动且速度不变开元棋官方正版下载，则依据伯努利方程可知：总结：高处流体的压力值较小，低处流体的压力值较大。b h p0 p0 a 解：小孔处流体速度增加开元ky888棋牌官方版，导致该区域压力降低，这种现象称为流速效应，5、液体在低压区被吸入的现象，火车运行时通过小孔产生负压，双层纸片在气流中受压分离，航空领域利用流速与压力关系，速度较快一侧形成低压区，物体两侧产生压力梯度，这种压力差为飞机提供升力。粘性流体的流动中存在两种状态，一种是层流，另一种是湍流，它们的表现形式不同，影响因素各异。层流是当流体速度较小时，流体分子会沿着特定的路径有序地流动，彼此之间不会发生混合。而湍流则是当流体速度较大时，流体分子不再沿着特定的路径有序地流动，而是会相互混合，流动变得杂乱无章，不再稳定。在湍流中，流体不再保持分层流动的状态，因为垂直于流层方向存在分速度，导致各流层相互混淆，整个流动过程显得杂乱且不稳定。能量耗费要比层流大,能够产生声响。二、牛顿粘滞定律 1、内摩擦力:实际液体相邻层次间存在的相互作用力。牛顿内摩擦法则：粘性系数与速度变化率之间，当雷诺值小于一千时，出现层流现象，当雷诺值大于一千五百时，呈现湍流特征，介于这两者之间则为转换阶段，雷诺数范围在一千至一千五百之间，属于过渡性质，§3-4部分阐述粘性流体运动的基本原理，其中第一项涉及粘性流体伯努利方程，具体为P1除以P2等于某个数值，针对等宽度水平细长管道的情况，假设流体在粗细一致的开放管道里进行稳定移动，第二项涉及泊肃叶法则，其适用条件为粘性液体在等宽度水平细长管道中稳定进行层流运动选取一段半径为r、厚度为dr的环形流体元素，其横截面积为： 将流体穿过该环形元素的量表述为： 整个管道横截面的流体总量可表示为： h r dr 泊肃叶公式 粘稠液体在水平细长管道中稳定层流时的通过量 R 细长管道的半径 流体粘滞性 L 细长管道的长度 三、斯托克斯法则 物体在粘性介质中运动时，其表面会吸附一层流体，因此与周围流体产生内摩擦力当球体半径为R，以速度v移动，且流体对球体产生层流状态时，小球承受的阻力数值为：在F等于零的情况下，f F，这遵循斯托克司定律