工流课件第1章课件.ppt

模拟丰富流动现象 亚、跨、超音速的流动 不可压或可压流动 定常或非定常流动 丰富的湍流模型 多孔介质 非牛顿流 浮力驱动流 多重参考坐标系 多相流 欧拉多相流 拉格朗日多相流 相间传质模型 自由表面模型 凝固模型 流化床 气泡流 沸腾 流体功能 传热与辐射现象 流固耦合传热 蒙特卡罗辐射模型 离散传输辐射模型非牛顿流 流体功能 流体功能 第一章 绪 论 §1—1 作用在流体上的力 当流体所受的质量力仅只有重力时，G=mg，此时单位质量力与重力加速度相关联。 g=G/m。 §1—2 流体的主要力学性质 一、流体的特征 三、重力特性 流体受地球引力的特性，称重力特性，用容重表示。 四、粘滞性 定义：流体对各质点相对运动表示抵抗的性质。 它只有在运动时才表现出来。 流体的粘度：是由流动流体的内聚力和分子的动量交 换所引起的。 由于各流层的速度不同各质点间就产生相对运动，从而产生内摩擦力以抵抗相对运动。此内摩擦力称粘滞力。 粘滞力T的大小用牛顿内摩擦定理(液体运动时，相邻液层间所产生的切应力与剪切变形的速率成正比)求得，即： 1） μ的物理意义； μ值的大小表征粘滞性的强弱。（du/dy=1,τ= μ)  当流体静止时 ，du/dy=0,则 τ= 0 有时也用运动粘滞系数来ν描述，即: 压缩性—流体受压，体积缩小，密度增大的性质。热胀性—流体受热，体积膨胀，密度减小的性质。 液体的热胀性，用热胀系数α表示，与压缩系数相反，当温度增加dT时，液体的密度减小率为-dρ/ρ, 即： 2.气体的压缩性和热胀性 气体与液体不同，具有显著的压缩性和热胀性。 在温度不太低，压强不过高时，气体密度、压强和温度之间的关系，服从理想气体状态方程。即： §1—3 流体的力学模型 1.连续介质 思 考 题 1.流体的主要力学性质有哪些？ 2.什么是流体的粘性？它对流体有何作用？ 3.动力粘滞系数μ和运动粘滞系数υ有何区别 及联系？ 4.何谓理想流体？何谓实际流体？ 5.何谓牛顿流体？何谓非牛顿流体？请你举例说明。 模拟丰富流动现象 亚、跨、超音速的流动 不可压或可压流动 定常或非定常流动 丰富的湍流模型 多孔介质 非牛顿流 浮力驱动流 多重参考坐标系 多相流 欧拉多相流 拉格朗日多相流 相间传质模型 自由表面模型 凝固模型 流化床 气泡流 沸腾 流体功能 传热与辐射现象 流固耦合传热 蒙特卡罗辐射模型 离散传输辐射模型非牛顿流 流体功能 流体功能 1.为什么荷叶上的露珠总是呈球形？ 2.一块毛巾，一头搭在脸盘内的水中，一头在脸盘 外，过了一段时间后，脸盘外的台子上湿了一大块， 为什么？ 3.为什么测压管的管径通常不能小于1厘米？ 请 思 考 第一章 补充复习 汽化压强 汽化的逆过程称为凝结（Condensation）。 汽化（Evaporation）：是指液体分子逸出液面向空间扩散的过程，即液态变为气态的现象。 汽化压强（Evaporation Pressure）：是指在液体中，汽化和凝结同时存在，当这两个过程达到动态平衡时，即气体分子返回到液体表面的速率与液面上的液体分子散逸到空间的速率相等时，宏观的汽化现象停止，此时的液体压强称为汽化压强（或饱和蒸汽压）。 1、汽化、凝结 2、饱和蒸汽压（汽化压强） 第一章 空化（Cavitation）：是指液体内局部压力降低到低于汽化压强时，液体内部或液固交界面上蒸汽或气体（空泡）的形成、发展和溃灭的过程。 3、空化 第一章 2.无粘性流体（又称理想流体） 3.不可压缩流体 第一章 连续介质模型(Continuum Medium Model): 不考虑液体的微观结构，而采用的一种代替微观结构的简化模型称为连续介质模型。 连续介质模型的建立与假设 液体的连续介质模型假设：液体物理量是空间坐标和时间的连续函数，但允许在孤立点、线、面上不连续。 微观：存在空隙及随机热运动； 宏观：考虑宏观特性。 1.连续介质 第一章 2.无粘性流体(又称理想流体) 一切流体都具有粘性，但在某些问题中粘性不起主要作用，则可忽略粘性的影响，建立无粘性流体模型。 考虑粘性影响的流体称为粘性流体，即实际流体就是粘性流体。 第一章 建立这样的模型是为了简化计算，有时当某些情况不能忽略粘性影响时，则先在无粘性的模型下得出规律或公式，再进行有粘性的修正，最后得出实际流体的计算公式。 第一章 3.不可压缩流体 任何流体都是可压缩的，同样，