1.1

流體的物理性質1.1.1連續介質假定第一章流體流動1.1.2流體的密度一、流體密度的概念二、流體密度的計算1.純物質的密度

對于理想氣體低壓下氣體由狀態方程在標準狀態下二、流體密度的計算2.混合物的密度

（1）液體混合物以1kg

混合物為基準，各組分混合前后體積不變。質量分數二、流體密度的計算（2）氣體混合物以1m3

混合物為基準，各組分混合前后質量不變。體積分數對于理想氣體平均摩爾質量1.1

流體的物理性質1.1.2流體的密度第一章流體流動1.1.3流體的黏度1.1.1連續介質假定一、牛頓黏性定律1.流體的黏性

流體的兩大基本屬性沒有固定形狀，在外力作用下其內部產生相對運動。流體的流動性流體的黏性抗拒內在向前運動的特性。流動性黏性作用與反作用一、牛頓黏性定律平板間液體速度變化圖2.牛頓黏性定律

液體黏性實驗一、牛頓黏性定律內摩擦力接觸面積實驗表明比例系數～動力黏度簡稱黏度摩擦應力(剪應力)速度梯度一、牛頓黏性定律牛頓黏性定律連續變化一般速度分布示意圖流體牛頓型流體非牛頓型流體流體分類(2)符合牛頓黏性定律不符合牛頓黏性定律二、流體的黏度1.黏度的定義式

物理意義：

促使流體流動產生單位速度梯度的剪應力。2.黏度的單位

二、流體的黏度3.黏度的獲取途經

4.黏度的影響因素由物化手冊或有關資料中查得。由實驗測定。本教材附錄液體～影響因素氣體～二、流體的黏度5.混合物黏度的計算（1）氣體混合物摩爾分數摩爾質量（2）非締合液體混合物摩爾分數二、流體的黏度理想流體實際流體流體流體分類(3)6.運動黏度牛頓黏性定律1.1

流體的物理性質第一章流體流動1.2

流體靜止的基本方程1.2.1

作用在流體上的力一、作用在流體上力的種類在流場中取一流體微元流體微元

體積

V

表面積A根據力的作用方式作用力

體積力

表面力作用在流體微元整體上的力作用在流體微元表面上的力重力壓力二、體積力體積力又稱質量力作用在流體上的力體積力

重力

磁場力

靜電力√單位質量流體所受的重力作用在體積dV內流體上的體積力非接觸力二、體積力x方向的質量力分量y方向的質量力分量z方向的質量力分量x、y軸水平三、表面力表面力又稱機械力作用在微元表面積dA上的表面力接觸力與表面相切－切向表面力與表面垂直－法向表面力表面力

壓力

摩擦力三、表面力表面上作用的力常用表面應力表示切向應力法向應力剪應力1.1

流體的物理性質第一章流體流動1.2

流體靜止的基本方程1.2.1

作用在流體上的力1.2.2

靜止流體的壓力特性一、壓力的概念流體內部無剪應力，只有法向應力即壓力存在。1.壓力的定義

垂直作用在該微元面積上的法向力dP對于靜止流體取微元面積dA壓力定義式一、壓力的概念若壓力在其作用面A上處處均勻注意p與P的不同。在靜止流體內部，任一點的壓力方向都垂直

作用面向內。2.壓力的單位

SI制單位

Pa（N/m2）其它單位

atm

mmHg

mH2O

bar

kgf/cm2(at)工程大氣壓一、壓力的概念標準大氣壓

1atm=1.033kgf/cm2

=10.33mH2O=1.0133bar

=760mmHg

＝1.0133Pa換算關系

1at=1.0kgf/cm2

=10.0mH2O=0.9807bar

=735.6mmHg=9.807Pa一、壓力的概念壓力用測壓儀表（測壓計）來測量，有兩種類型。

二、壓力的表示方法1.壓力的測量方法

大氣壓力壓力表真空表加壓設備減壓設備壓力

絕對壓力

相對壓力

真空度以絕對零壓作起點計算的壓力以大氣壓作起點計算的壓力

表壓力流體的真實壓力高于大氣壓力的壓力低于大氣壓力的壓力二、壓力的表示方法2.壓力的表示方法

絕對零壓線大氣壓線絕對壓力大氣壓力表壓力真空度絕對壓力表壓力=絕對壓力－大氣壓力真空度=大氣壓力－絕對壓力二、壓力的表示方法真空度=－表壓力注意大氣壓力＝f(空間位置，時間)表壓力（真空度）＝f(大氣壓力)蘭州地區平均大氣壓力為85300Pa天津地區平均大氣壓力為101330Pa示例蘭州地區天津地區二、壓力的表示方法1.1

流體的物理性質第一章流體流動1.2

流體靜止的基本方程1.2.1

作用在流體上的力1.2.2

靜止流體的壓力特性1.2.3

流體靜力學方程一、流體靜力學方程的推導沿

z

方向作用于下端面的壓力流體微元作用于上端面的壓力作用于流體微元整體的質量力一、流體靜力學方程的推導力的平衡整理得沿

x

方向沿

y

方向歐拉（Euler）平衡方程一、流體靜力學方程的推導x、y軸水平一、流體靜力學方程的推導對于不可壓縮流體分離變量并積分得液面流體靜力學基本方程式一、流體靜力學方程的推導液面由壓力差的大小可用液柱高度來表示

在靜止、連續的同一液體內，處于同一水平面上各點的靜壓力相等。當流體靜力學基本方程式一、流體靜力學方程式的推導流體靜力學方程式適用范圍連通的同一種連續的不可壓縮的靜止液體。

液體：不可壓縮直接應用

氣體：可壓縮可

近似應用在靜止的、連續的同一種液體