1、知識點復習:第一章：緒論什么是連續介質假設?如果我們將流體的最小體積單位假設為具有如下特征的流體微團：宏觀上充分小，微觀上足夠大，則 可以將流體看成是由連綿一片的、彼此之間沒有空隙的流體微團組成的連續介質，這就是連續介質假設。 流體力學問題的三種流動形式？一是有壓管流，如流體在管道中的流動；二是繞流，如流體在流體機械中繞過翼型的流動；三是射流，如流體從孔口或管嘴噴出的流動。掌握牛頓內摩擦定律；決定流體粘度的因素？du牛頓粘性公式：7=Nd ，其中。的單位是帕：N/m2,流體粘性系數 v的單位是：N.s/m2 dy從牛頓粘性公式可以看出：.流體的剪應力與壓強 p無關（注意到固體摩擦力與正壓力有關

2、）。.當 * 0時，即無論剪應力多小，只要存在剪應力，流體就會發生變形運動，因此牛頓粘性公式可看成是易流性的數學表達。,du.當 =0時，T =0,即只要流體靜止或無變形，就不存在剪應力，換言之，流體不存在靜摩擦 dy力。上一 *吉 鳳 3 小AMALdU.由于流體與固體表面無滑移，故壁面處 0為有限值，所以壁面處剪應力T 0也為有限值。dy.牛頓內摩擦定律只適用于牛頓流體（剪切應力與剪切變形速度成線性比例關系的流體）。氣體、液體的粘度與溫度的關系？液體和氣體產生粘性的物理原因不同，液體分子結構緊密，液體的粘性主要來自于液體分子間的內聚力，氣體分子結構松散，氣體粘性主要來自于氣體分子的熱運動，

3、因此液體和氣體的動力粘性系數隨溫度的變化趨勢剛好相反，但粘性系數與壓強基本無關。液體與氣體動力粘性系數隨溫度變化的趨勢為：液體:溫度升高，粘性系數變小，反之變大氣體：溫度升高，粘性系數變大，反之變小。第二章：流體靜力學流體靜力學結論適用范圍？流體靜力學中所得出的結論，對于理想流體和粘性流體都適用。理論不需要實驗修正。流體靜壓力的二個特性？1、靜壓力的方向總是沿著作用面的內法線方向。由流體的特性知，流體在平衡狀態時只要有切應力作用，流體就會變形，引起流體質點間的相對運動，破壞流體的平衡。流體還不能承受拉力。所以，流體在平衡狀態下只能承受垂直并指向作用面的壓力2、靜壓力的大小與作用面的方位無關。流

4、體靜壓力是各向同性的，它與受壓面的方位無關，大小由質點所在的坐標位置確定。（流體靜壓力的 各向同性）掌握等壓面的定義與性質？定義：流場中壓強相等的各點組成的面。dp=0, 性質：等壓面恒與質量力正交。f dr =0 = f - dr掌握流體靜壓強基本方程式的意義?1、物理意義：由公式 Z1 +上 =z2 +R代表單位重力流體的位置勢能，上代表單位重力流體；g:g：g的 壓力勢能，在平衡流體內部，位置勢能和壓力勢能可以相互轉化，但是總能量保持恒定。流體靜壓強基本方程式的意義就是平衡流體中的總能量是一定的。這也是能量守衡與轉化定律在平衡流體中的體現。p2、幾何意義：Z稱為位置水頭（位置勢能），被稱

5、為壓強水頭（壓強勢能）。它們都代表一定:g的液柱高度。Z的液柱高度。Zl旦稱為測管水頭。：g什么是真空度？當壓力比當地大氣壓低時，流體壓力與當地大氣壓的差值稱為真空度。會計算平面上靜止液體的壓力，水平壓力與豎向壓力及其作用點？一、水平平面上的液體總壓力各點壓強大小：處處相等各點壓強方向：方向一致二、傾斜平面上的液體總壓力各點壓強大小：處處不相等各點壓強方向：方向一致.總壓力的方向總壓力的方向垂直于受壓的平面.總壓力的大小作用在微分面積dA上的壓力：作用在平面ab上的總壓力：掌握壓力體的定義與性質與壓力體圖像？壓力體：曲面和自由液面或者自由液面的延長面包容的體積。例：如圖示，矩形閘門 AB寬為2

6、m,區域C在大氣壓下，試求打開閘門需要多大的力F 。水面在較鏈上方2m ,其中l=5m,忽略閘門的重力。第三章：流體動力學基礎+第四章：流體動力學掌握拉氏法和歐氏法，理解它們研究對象的差異；能寫出歐拉法中加速度的求解方程？歐拉法方程a歐拉法方程ax+ Ux扣xex扣x y十 %名, 方zay十 %叫+ Uy加y十%叫dxdydz =,=Uy, - =3ex匕yZz.dtdtdtc7cv7a7_Zz+vvz+oz-zzxexy內zcz什么是定常流動？定常流動中的質點運動有何性質?若流場中各空間點上所有運動要素均不隨時間變化，稱流動為恒定流（定常流動）。什么是流線與跡線？流線與跡線的性質與差別？會

7、求一般問題的流線與跡線方程（課本上有例題）；跡線 流體質點的運動軌跡線。屬拉格朗日法的研究內容dz ,dz ,=dt ,Vz x,y,z,tVx x,y,z,tVy x, y, z,t流線速度場的矢量線dxdydz流線速度場的矢量線Vx(x, y, z,t) Vy(x,y,z,t)Vz(x,y, z,t)跡線和流線的差別：跡線是同一流體質點在不同時刻的位移曲線,與Lagrange觀點對應；流線是同一時刻、不同流體質點速度向量的包絡線，與 Euler觀點對應。 何為均勻流？均勻流一一流線為直線且相互平等的流動。什么是控制體？控制體定義：指在流體所在的空間中，以假想或真實流體邊界包圍固定不動，形狀

8、任意的空間體 積。特點：（1）控制體的形狀與大小不變，相對于坐標系固定不動。（2）控制體可與外界有質量和能量交換及力的作用。會寫不同流體的連續性方程（可壓縮定常，定常，不可壓縮定常）和總流的連續性方程；可壓縮流體非定常三維流動的連續性方程：史 +任竺）+變匕）+里型=0可壓縮流體非定常三維流動的連續性方程：史 +任竺）+變匕）+里型=0；:x：:y：:z:t、云/張心云 f-：; uj、；v w w -流體定常流動： - - = 0:x2y：:z不可壓縮定常或非定常流體三維流動的連續性的方程總流：1V1dA =2V2dA2 二;?VdA 二 HYPERLINK l bookmark12 o C

9、urrent Document AiA2A面積，m2。總流兩個有效截面l和2上的平均流速:f uf V fw c HYPERLINK l bookmark14 o Current Document 二 0:x ；:y；:z常數,A1和A2一分別為總流1和2兩個有效截面的：1V1A1 =2V2 A2會寫不可壓縮流體一維定常流動的總流連續性方程并進行簡單分析；對給出速度場的流體，會根據歐拉方程等分析其是否連續；是否可壓縮或不可壓縮流場，會求取其加速度；不可壓縮流體一維定常流動的總流連續性方程V1A =V2 A2。該式說明一維總流在定常流動條件下，沿流動方向的體積流量為一個常數，平均流速與有效截面面

10、積成反比，即有效截面面積大的地方平均流速小，有效截面面積小的地方平均流速就大。掌握理想流體不可壓縮流體的伯努利方程；掌握伯努利方程的物理與幾何意義；會應用伯努利方程與動量方程解決實際問題；掌握皮托管測速原理;掌握文特里流量計原理；22理想不可壓縮定常流動流體的伯努利方程：乙+包+ * = z2+R+_v2 2g：g 2g物理意義為單位重量流體具有的動能（流速水頭）。位勢能、壓強勢能和動能之和稱為總機械能（總水頭）而位置水頭與壓強水頭之和稱為測管水頭或靜水頭（總勢能）。因此，伯努利方程可敘述為：理想不可壓縮流體在重力作用下作定常流動時，沿同一流線（或微元流束）上各點的單位重量流體所具有的位勢能、

11、壓強勢能和動能之和保持不變，即機械能是一常數，但位勢能、壓強勢能和動能三種能量之間可以相互轉換，所以伯努利方程是能量守恒定律在流體力學中的一種特殊表現形式。幾何意義：伯努利方程也可敘述為：理想不可壓縮流體在重力作用下作定常流動時，沿同一流線（或微元流束）上各點的單位重量流體所具有的位置水頭、壓強水頭和速度水頭之和保持不變，即總水頭是一常數。伯努利方程式表明在重力作用下不可壓縮的理想流體作定常流動，任一質點的位置水頭，壓力水頭，速度水頭之和即總水頭為一常數。例： 已知流場Ux=2t+ 2x+2y, uy=t y+z , uz=t+x z。求（1）求t =0時的流線與跡線方程；（2）流場中x=2

12、, y=2, z=1的點在t=3時的加速度（m/s）。例：流體的速度場為 ux=y2+ 2xz, uy= - 2yz x2yz, Uz=1/2x2z2+x3y4,問：（1）是否連續？ （ 2）是否不可壓縮定 常流體？ （ 3）求點（1, 2, 3）處的加速度（PPT例題）o例：矩形斷面的平底渠道，其寬度B=2.7m,渠底在某斷面處抬高 0.5m,抬高前的水深為2mx抬高后的水面降低0.15m,如忽略邊壁和底部阻力。試求：（1）渠道的流量；（2）水流對底坎的推力 R （8.483m3/s； 22.45kN）第五章：層流、紊流及其能量損失什么是有旋和無旋流動？無旋流動要滿足什么條件？流體的流動是有

13、旋還是無旋，是由流體微團本身是否旋轉來決定的。判斷流體流動是有旋流動還是無旋流動，僅僅由流體微團本身是否繞自身軸線的旋轉運動來決定，而與流體微團的運動軌跡無關， 在圖4-4（a）中，雖然流體微團運動軌跡是圓形，但由于微團本身不旋轉，故它是無旋流動；在圖4-4（b）中，雖然流體微團運動軌跡是直線，但微團繞自身軸線旋轉，故它是有旋流動。判斷流體微團無旋流動的條件是：流體中每一個流體微團都滿足COx=8y=6z = 0,即.:y；z ：zfx ；xFy流體微團的運動可分為那些形式？流體微團的運動可分為那幾種運動？在一般情況下，流體微團的運動總是可以分解成：整體平移運動、旋轉運動、線變形運動及角變形運

14、 動，與此相對應的是平移速度、旋轉角速度、線變形速率和剪切變形速率。什么是層流與紊流？如何區分？會求水力半徑；見書本p118第九章：量綱分析與相似原理什么是量綱齊次性原理？會進行無量綱化計算；1.基本量綱:（獨立量綱）長度（L）時間（T）質量（M）2.導出量綱：密度：dim P=ML -3表面張大：dim仃=MT 一2壓強：dim p =ML -1 T-2體積模1I： dimK =ML -1丁2速度：dim V=LT-1動力粘度:7 M dim=ML -1丁1加速度dim a =LT-2比定壓熱絡口 dimcD = L2T-2O p運動粘度：dim v =L 2T-1比定容熱容：dim Cv

15、=L2T-2 0 -1力：dim F =MLT-2氣體常數：dim R = L 2T_2G -1一致性原則（量綱和諧原理）物理方程中要求每一項量綱都相同2例：+ +z = h 量綱為L.2g:g什么是n定理？會應用n定理行對實際問題進行基本分析處理；n定理：定理可以解決瑞利中方程的個數等于待定系數的缺點.內容如下（一）內容1選取影響流動的n個物理量寫出下述函數關系如F（X1X2XXn）=0.選擇m個獨立變量，原則是要既相互獨立，又包含三個基本量綱.一般選：.幾何尺度 l L X n1速度 v LT Xn3質量 p ML Xn.23用n - m個無量綱寫出準則方程4求Hi將帶入（2）式，求得 準

16、則方程什么是相似原理？相似原理：原型現象的 n數方程：n 1 = f（n2, n3,nn ）模型現象的 n數方程：n1m = f （n2 m, n3 m, nn m ）相似條件：n2 m=n2, n3 m= n3, ，n n m= nn相似結果：n 1= n1 m由支配流動現象的主要物理法則導出的相似準則數，稱為主相似準則數，或簡稱為主n數。相似理論和實踐經驗表明：在幾何相似的條件下，保證模型和原型現象中的主 n數相等，就能保證模型和原型現象相似， 并使除主n數外的其他相關n數也相等。什么是比例尺？掌握牛頓相似準則、弗勞德準則、雷諾準則、歐拉準則、柯西準則、韋伯準則的選取原則和應用準則計算 相

17、關比例尺的方法。熟練使用一定理進行實驗公式推導。VlRe數（雷諾數）Re =Vl圓管流動平均流速管直徑鈍體繞流來流速度截面寬度平板邊界層外流速度距前緣距離Re 1低雷諾數粘性流動Rer = 2300區分粘性流動層流與湍流態5. 一 Re 1 邊界層外無粘流&邊界層內以 Rer = 50M105為界區分層流與湍流態一 l VFr數（弗魯德數）Fr = .grVl水面船舶船舶速度船長明渠流平均流速水深如水面船舶的運動和明渠流中Fr數是描述具有自由液面的液體流動時最重要的無量綱參數。 的水流。如水面船舶的運動和明渠流中Eu數（歐拉數）Eu =%Pvp可以是某一點的特征壓強，也可以是兩點的壓強差；V為特征速度，p為流體密度。在描述壓強差時，Eu數常稱為壓強系數C = *P羽22當在液體流動中局部壓強低于當地蒸汽壓強pv時，Eu數又稱為空泡數或空蝕系數l Sr數（斯特口爾數） Sr:Vl為特征長度，V為特征速度，3為脈動圓頻率。 Wo數（沃默斯利數） Wo=l，一V Vv為流體的運動粘度系數，Wo數也稱為頻率參數表示不定常慣性力與粘性力之量級比，用于描述粘性流體脈動流特征。Ma數（馬赫數）Ma = V / c , V為特征速度，c為當地聲速。V2lWe數（韋伯數） We= , b為液體的表面張力系數。We數表示慣性力與表面張力之量級比，研究氣液，液液及液固交界面上的表面張力作用。N