1、1.材料工程基礎；2.教學內(nèi)容分為三個部分，包括流體力學基礎、傳熱、燃料和燃燒。每個部分都附有一定數(shù)量的例子、復習問題和練習。實驗部分主要涉及流體力學和燃料實驗。引言，第3章，第1章，流體力學基礎，第3節(jié)，流體動力學，第4節(jié)，流體流動和流動阻力，第5節(jié)，流體運輸設備，第2節(jié)，流體靜力學，第1節(jié)，概述，第4章，第5節(jié)，研究對象：20世紀60年代以前，主要集中在航空、航天、大氣、海洋、航運、水利和各種管道系統(tǒng)。這些問題的特點是體積小、速度低，以及流體運動過程中的傳熱傳質現(xiàn)象。這樣，流體力學不僅要研究流體運動規(guī)律，還要研究其傳熱傳質規(guī)律。1.1流體力學的任務和發(fā)展，6.7，流體力學的研究內(nèi)容：研究流

2、體(液體、氣體)在平衡和流動狀態(tài)下的運動規(guī)律及其在工程技術領域的應用。流體力學的基本理論由三部分組成：流體靜力學；流體運動學；流體動力學(流體動力學)。8。流體力學研究內(nèi)容：研究流體(液體和氣體)在平衡和流動狀態(tài)下的運動規(guī)律及其在工程技術領域的應用。流體力學的基本理論由三部分組成：第一，流體處于平衡狀態(tài)時作用于流體的各種力之間的關系理論，稱為流體靜力學；二是流體處于流動狀態(tài)時作用在流體上的力與流動之間的關系理論，稱為流體動力學；第三，當氣體處于高速流動狀態(tài)時，氣體運動定律的理論稱為氣體動力學。9、1.2.1流體的定義和特性：在任何微小剪切力的持續(xù)作用下，能夠持續(xù)變形的物質，稱為流體。特點：流動

3、性。流體在靜止時不能承受切向力，這與固體明顯不同。固體在靜止時可以承受切向力，并輕微變形以抵抗外力，直到達到平衡。只要力保持不變，固體的變形就不會改變。1.2流體特性和連續(xù)介質假設，10、1.2.2流體連續(xù)介質假設流體膠束是研究流體的基本要素。它是一種體積極小的微小流體，由于其體積極小，可視為流體顆粒。這樣，流體可以被看作是由無限多個連續(xù)分布的流體膠束組成的連續(xù)介質。這種流體連續(xù)性的假設是合理的，因為流體介質中有許多分子。例如，在標準狀態(tài)下，lmm3氣體中有2.71016個分子；lmm3的液體中有310 19個分子?？梢钥闯龇肿娱g的間隙非常小。因此，在研究流體的宏觀運動時，分子間的間隙可以忽略

4、，流體被視為連續(xù)介質。11、1.3流體的主要物理性質，1.3.1流體的密度1。流體密度，其中：流體密度，kg/m3；-流體質量，kg；-流體體積，m3。流體的相對密度流體的相對密度是指在4時某一流體的密度與水的密度之比，用符號d表示。其中：流體的密度，kg/m3；4時的水密度，kg/m3。13，表1-1標準大氣壓下常見氣體和液體的物理性質，14，1.2.2比容(m3/kg)，1.2.3比重無量綱量。15，1.2.4某一點的重力：(N/m3)流體的平均重力：=G/V (N/m3)在地球質量重力場的作用下，流體的密度與重力的關系為=g，16，1.4流體的壓縮性和膨脹性1.4.1在一定壓力下，流體流

5、體的膨脹用體積膨脹系數(shù)表示，體積膨脹系數(shù)表示在壓力不變的情況下，單位溫度升高引起的流體體積的相對增加，即流體的體積膨脹系數(shù)為1/，1/k；17，表1-3水的體積膨脹系數(shù)(1/)，P為常數(shù)，體積膨脹系數(shù)隨溫度的升高而增大。當t不變時，體積膨脹系數(shù)隨壓力的增加而增加。18，1.4.2流體的可壓縮性在一定溫度下，流體的體積隨著壓力的增加而減小，這稱為流體的可壓縮性。其中流體的體積壓縮系數(shù)，m2/n；流體壓力的增加，pa；-原始流體體積，m3；流體體積的增加，m3。對于理想氣體，密度與溫度和壓力的關系可以用熱力學中的狀態(tài)方程來表示，即氣體的絕對壓力pa；氣體密度，kg/m3；熱力學溫度k；氣體常數(shù)，J

6、/(kgK)。20，在工程中，不同壓力和溫度下的氣體密度可根據(jù)以下公式計算：其中，是某一氣體在標準狀態(tài)下的密度(0，101325帕)。如空氣=1.293千克/立方米；=1.34千克/立方米煙氣。是某一氣體在溫度t和壓力N/下的密度。21，1.5可壓縮流體和不可壓縮流體-不可壓縮流體-氣體-可壓縮流體的不可壓縮流體模型，22，1.6流體粘度和牛頓內(nèi)摩擦定律1.6.1流體粘度是流體抵抗剪切變形的一個屬性。根據(jù)流體的力學特性，靜態(tài)流體不能承受剪切力，即在任何微小剪切力的持續(xù)作用下，流體都會不斷變形。然而，在相同的剪切力下，不同流體的變形速度是不同的，這反映了剪切變形阻力的差異，即流體的粘度。23，速

7、度分布(線性，無大流量)，固定板，可移動板，24，1.6.2牛頓內(nèi)摩擦定律被寫成方程f-流體層接觸面上的內(nèi)摩擦，n；a流體層之間的接觸面積，m2；du/dy垂直于流向的速度梯度，1/s；動態(tài)粘度，Pas。25，流動層之間每單位面積的內(nèi)部摩擦力稱為切向應力，其中-切向應力，Pa。在流體力學中，經(jīng)常引用動態(tài)粘度與密度的比值，稱為運動粘度，用符號表示，即-運動粘度，m2/s，26，1.6.4理想流體的假設非粘性流體稱為理想流體1.6.5粘度的測量，管流法，落球法，旋轉法，排放法等。工業(yè)粘度計：-恩格爾粘度計-雷德伍德粘度計-賽波特粘度計在美國采用，27，1.6.3影響粘度溫度的因素隨著溫度的升高而降

8、低。28，隨著溫度的升高而增加。29，例1-1一個板和另一個固定板之間的距離為=0.5毫米，兩個板水平放置，其間充滿流體。上板在每單位面積=2N/m2的力作用下以=0.25米/秒的速度移動，并計算流體的動態(tài)粘度。解法根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律，由于兩塊板之間的間隙很小，速度分布可以認為是線性分布，微分(PAS)可以用增量表示。30、實施例1-2將長度L=1m、直徑d=200mm毫米的圓柱體水平放置在內(nèi)徑D=206mm毫米的圓管中，并以u=1m/s的速度移動，已知間隙中油的相對密度為D=溶液間隙中油的密度為，動態(tài)粘度為，(kg/m3)，(Pas)，31。根據(jù)牛頓內(nèi)摩擦定律，由于間隙很小，速度可以認為是線

9、性分布，(N)，32，1.7作用在流體上的力可以分為兩類，表面力和質量力。1.7.1表面力是指作用在取自流體的流體體積的一部分的表面上的力，即流體或固體通過接觸面作用在該部分體積周圍的力。，33，1.7.2質量力是指作用在一定體積的流體中所有流體顆粒上的力，與該體積中流體的質量成正比，也稱為體積力。在均勻流體中，質量力與作用流體的體積成正比。重力慣性力靜電力質量力電磁力，質量力的大小由作用在單位質量流體上的質量力，即單位質量力來測量。在直角坐標系中，如果質量力在每個坐標軸上的投影是Fx，F(xiàn)y，F(xiàn)z，那么每個坐標軸上的單位質量力的分量等于(1-20)，那么當質量力僅僅是重力時，m/S2(1-21

10、):X=0，Y=0，Z=-g，35，問題1，1直接與牛頓內(nèi)摩擦定律B剪應力和剪切變形速度c剪應力和剪切變形有關；d剪切應力和流速2對于絕緣處理，電線被拉過填充有絕緣涂層的接觸工具的中間。已知線的直徑為0.8毫米，涂層的粘度=0.02帕秒，觸摸工具的直徑為0.9毫米，長度為20毫米，線的牽引速度為50米/秒。試著找出所需的牽引力。流體靜力學主要研究流體在外力作用下的平衡規(guī)律及其在工程實踐中的應用。靜態(tài)：絕對靜態(tài)和相對靜態(tài)。地球被用作慣性參照系。當流體仍然相對于慣性坐標系時，就說流體處于絕對靜止狀態(tài)。當流體相對于非慣性參照系靜止時，就說流體處于相對靜止的狀態(tài)。流體處于靜態(tài)或相對靜態(tài)，都不表現(xiàn)出粘性

11、作用，即切向應力等于零。38、2.1流體靜壓及其特性，流體內(nèi)部或流體和固體壁所在的單位面積內(nèi)的法向力稱為流體壓力。當流體處于靜態(tài)時，流體的壓力稱為流體靜壓，用符號p表示，單位為帕。靜水壓力有兩個基本特征：靜水壓力方向垂直于作用面，指向作用面的內(nèi)法線方向。40，圖2-1靜壓方向，41，靜液中任何一點的流體壓力與作用面的方向無關，即所有方向上任何一點的流體靜壓都是相同的。假設作用在ACD、ABD、ABC和BCD上的流體靜壓力分別為px、py、pz和pn，pn與x、y和z軸的夾角分別為、和，作用在每個表面上的總壓力分別為：44，除壓力外，還假設流體膠束的平均密度為，微四面體的體積為dV=dxdydz/6，微四面體流體的質量假設作用在流動流體上的單位質量力