2、研究對(duì)象流體力學(xué)是力學(xué)的一個(gè)分支。它專門研究流體在靜止和運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力與運(yùn)動(dòng)規(guī)律。研究流體在靜止和運(yùn)動(dòng)時(shí)壓力的分布、流速變化、流量大小、能量損失以及與固體壁面之間4、流體力學(xué)的分支書以不可壓縮流體為主，最后講解與專業(yè)相關(guān)的空氣動(dòng)力學(xué)部分的基礎(chǔ)內(nèi)容。二、學(xué)科的歷史與研究方法簡介流體力學(xué)是最古老的學(xué)科之一，它的發(fā)展經(jīng)歷了漫長的年代。例：我國春秋戰(zhàn)國時(shí)期，都江堰，用于防洪和灌溉。秦朝時(shí)，為了發(fā)展南方經(jīng)濟(jì)，開鑿了靈渠，隋朝時(shí)開鑿了貫穿中國南北，北起涿郡(今北京)，南至余杭(今杭州)的大運(yùn)河，全長1782km，對(duì)溝通南北交通發(fā)揮了很大作用，為當(dāng)時(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了在國外，公元前250年，古希臘學(xué)者阿基米德就發(fā)表了《論浮體》一文。體運(yùn)動(dòng)和阻力的備忘錄》奠定了流體力學(xué)的基礎(chǔ)。2、研究方法2方程式。在這方面最有代表性的就是伯努利于三、本課程在熱力發(fā)電廠中的作用管路中流體與顏色的關(guān)系：紅顏色——飽和蒸汽、過熱蒸汽；；，第一章流體及其物理性質(zhì)本章學(xué)習(xí)目標(biāo):流體的力學(xué)性質(zhì)在日常生活中能感受到，但通過學(xué)習(xí)應(yīng)上升到理性。本章學(xué)習(xí)內(nèi)容:1.1流體的定義、特征和連續(xù)介質(zhì)假設(shè)一、流體的定義和特征力學(xué)的語言：在任何微小剪切力的持續(xù)作用下能夠連續(xù)不斷變形的物質(zhì)，稱為流體。3具有流動(dòng)性和不能保持一定形狀的特性液體和氣體除具有上述共同特性外，還具有如下的不同特性：二、流體連續(xù)介質(zhì)假設(shè)(fluidcontinuumhypothesis)看成是由無限多連續(xù)分布的流體微團(tuán)組成的連續(xù)介質(zhì)。當(dāng)把流體看作是連續(xù)介質(zhì)后，表征流體性質(zhì)的密度(density)、速度(velocity)、壓強(qiáng)(pressure)和溫度(temperature)等物理量在流體中也應(yīng)該是連續(xù)分布的。這樣，可將流體的各流體作為連續(xù)介質(zhì)的假設(shè)對(duì)大部分工程技術(shù)問題都是適用的，一、流體的密度(fluiddensity)流體在空間分布的密集程度。4該點(diǎn)的微小體積△V，該體積內(nèi)流體的質(zhì)量為△m，則該點(diǎn)的密度為：二、流體的相對(duì)密度流體的相對(duì)密度是指某種流體的密度與4℃時(shí)水的密度的比值，用符號(hào)d來表示。式中：pf—流體的密度，kg／m3;三、影響流體密度的因素（教材第3頁附表）不同種類流體的密度不同，同一種類流體的密度隨壓力和溫度的變化而變化。31.3流體的壓縮性和膨脹性隨著壓強(qiáng)的增加，流體體積縮??；隨著溫度的增高，流體體積膨脹，這是所有流體的1、定義：在一定的壓強(qiáng)下，流體的體積隨溫2、表示方法：式中：av——流體的體脹系數(shù)，1/℃,1／K；4、液體膨脹性對(duì)于熱電廠的意義二、流體的壓縮性(fluidcompressibility)式中：κ——流體的壓縮率，m2/N；V—流體的原有體積，m3;3、液體的壓縮性對(duì)于電廠的意義4、氣體的壓縮性 P 的狀態(tài)方程式表示，即r式中P——?dú)怏w的絕對(duì)壓強(qiáng)，Pa；T——熱力學(xué)溫度，K；R——?dú)怏w常數(shù)，J／(kg·K)。6在工程上，不同壓強(qiáng)和溫度下氣體的密度可1.4流體的黏性一、流體的黏性(fluidviscosity)1、流體與固體的區(qū)別：2、定義：黏性是流體抵抗剪切變形的一種屬性。反映了抵抗剪切變形能力的差別，這種能力就3、牛頓流體粘性實(shí)驗(yàn)平行平板間充滿流體（如水板間距為h，下部平板固定（相當(dāng)于容器底部）上部平板在速度分布情況：7作用在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的流層上。二、牛頓內(nèi)摩擦定律1、定義：運(yùn)動(dòng)的流體所產(chǎn)生的內(nèi)摩擦力(切向力)F的大小與垂直于流動(dòng)方向的速度梯度2、內(nèi)摩擦力的數(shù)學(xué)表達(dá)式：F=μAA——流體層間的接觸面積，m2;du/dy——垂直于流動(dòng)方向上的速度梯度時(shí)流體有黏性，流體的黏性作用也表現(xiàn)不出來。動(dòng)力粘度越大，表明內(nèi)摩擦力作用強(qiáng)，粘度對(duì)流動(dòng)影響大流層間單位面積上的內(nèi)摩擦力稱為切向應(yīng)力（shearstress）t==μ(Pa)3、運(yùn)動(dòng)黏度(kinematicviscosity)5、影響粘性的因素86、教材第8頁例題講解一、可壓縮流體和不可壓縮流體(compressiblefluidandincompressiblefluid)2、液體的壓縮性情況下，可以忽略壓縮性的影響，認(rèn)為液體的密度是一個(gè)常數(shù)。3、氣體的壓縮性4、實(shí)際應(yīng)用如，當(dāng)氣體對(duì)物體流動(dòng)的相對(duì)速度比聲速要小得多時(shí)，氣體的密度變化也很小，可以近似地看成是常數(shù)，也可當(dāng)作不可壓縮流體處理。二、牛頓流體和非牛頓流體(Newtonfluidandnon—Newtonfluid)91、定義：凡作用在流體上的切向應(yīng)力與速度梯度之間的關(guān)系滿足牛頓內(nèi)摩擦定律的流三、黏性流體和理想流體(viscousfluidandidealfluid)1、定義：有黏性的流體(μ≠0)稱為黏性流體2、理想流體假設(shè)意義l1.6液體的表面性質(zhì)一、表面張力(surfacetension)1、表面張力形成原因：這些分子以機(jī)械功。2、定義：當(dāng)自由表面收縮時(shí)，在收縮的方向上必定有與收縮方向相反的作用力，這種力稱表面張力σ的大小以作用在單位長度上的力表示，單位為N／m。3、影響表面張力的因素：（2）與溫度有關(guān)，不同的液體在不同的溫度下具有不同的表面張力值。液體的表面張力都4、表面張力對(duì)液體自由表面兩側(cè)壓強(qiáng)的影響1、潤濕與不潤濕現(xiàn)象把細(xì)管插入液體內(nèi)，若液體(如水)分子間的吸引力(稱為內(nèi)聚力)小于液體分子與固體分例銅（鋅）板與水銀2、定義：這種液體在細(xì)管中能上升或下降的現(xiàn)象稱為毛細(xì)現(xiàn)象。3、計(jì)算：液體在細(xì)管中上升或下降的高度與表面張力有關(guān)，可以用簡便方法直接求得。切線之間形成的角度，稱為接觸角，記作θ。θθθθ代入上平衡關(guān)系式，即得上升高度的計(jì)算式：又，接觸角θ與球冠液面的高度δ的關(guān)系為：毛細(xì)現(xiàn)象是由表面張力和接觸角決定的。測量誤差已很小，不必加以修正。5、教材例題講解l1.7作用在流體上的力作用在流體上的力可以分為兩大類：表面力一、表面力(surfaceforce)2、表面力特點(diǎn)：即與流體表面垂直的法向力(normalforce)P和與流體表面用單位表面積上所作用的表面力(稱為應(yīng)力)來1、定義：質(zhì)量力是