第二章流体的运动规律.ppt

* * 第二章 流体的运动规律 The motion of fluids 流体：液体、气体　　流动性的连续介质　　 特性 流动性：没有固定形状 可压缩性：气体 粘滞性 流体力学 流体静力学：压强、浮力等 流体动力学：流体的运动规律 流体运动的研究方法 拉格朗日法 ：质点追踪法 把流体看成由数目十分巨大的质元组成的质点组，然后跟踪每一个质元，观察其运动状态的变化 欧拉法:守株待兔法 运用场的观点，考察流体所在空间各点的各种物理量随时间的变化， v（x，y，z，t） ρ（x，y，z，t） p（x，y，z，t） 第一节 理想流体的运动规律 The motion of ideal fluid 一理想流体 理 想 流 体：就 是 绝 对 不 可 以 压缩 、完 全 没 有 粘 滞 性 的 流 体 二、定常流动 Steady flow v（x，y，z，t） ρ（x，y，z，t） p（x，y，z，t） v（x，y，z） 定常流动 ρ（x，y，z） p（x，y，z） 流线(stream line)： 假想的曲线， 曲线切线方向与处于该点的流体质元的速度方向一致 流管(tube of flow)： 特点：流线不能相交，不能分叉　　运动径迹 特点：流管内外的流体不能相混　　　刚性管道　　 三、连续性方程(equation of continuity) 条件：１理想流体２定常流动３同一流管中 S1 v1 S2 v2 单位时间流过S1 截面的流体体积 单位时间流过S2 截面的流体体积 理想流体 不可压缩 理想流体 不可压缩 连续性方程 理想流体在同一流管中作定常流动时，各截面处的平均流速与该截面积成反比。 讨论： １条件：不可压缩流体，定常流动，同一流管中 ２质量守恒 体积流量 质量流量 ３ 第二节 柏努利方程 Bernoulli’s equation 条件：1理想流体2定常流动3同一流管4重力场 Δt时间: 功能原理： 以xy段流体为研究对象 讨论： １条件：沿同一流线 ２能量守恒 例： 1小孔流速:在一大容器底下或侧壁上h处有一孔，液体由小孔处流出，求出小孔流速。 二、柏努利方程的应用 The application of Bernoulli equation 如图所示,已知:S1=2S2,P1=2.26*105Pa,v1=10.0m/s,求:v2,P2 2.空吸作用： 负压 空吸作用 2．流速计 比托管 4汾丘里流量计 ５点滴瓶 三、重力作用下人体各部位的血压 头部、心脏、脚 PB 　PH 　PF hB 　hH 　hF 平卧位：PB=PH=PF 站立：PBPH；PHPF 例题2-1 水在压强4x105pa的作用下经内径为2.0cm的水管流入用户，管中的的流速为4m/s，被引入5m高处的浴池。浴池内小水管内径为1.0cm。求浴池小管中水的流速和压强？ 解：设外水管对应的分别为S1，v1， p1, h1；内水管对应的分别为S2，v2， p2 , h2 p1=4x105pa, h2-h1=5m 若将小水管的水龙头关闭，水龙头受到的压强为多少？