1、這節(jié)課的主要內(nèi)容是動(dòng)量方程及其應(yīng)用。1，動(dòng)量方程能解決運(yùn)動(dòng)流體的某些問題。N-S方程是根據(jù)牛頓第二定律推導(dǎo)出來的，N-S方程是微分形式的，積分可以得到流場的壓力和速度分布，從而得到流體力F。難得到，重寫牛頓第二定律，用于具有一定質(zhì)量的流體質(zhì)點(diǎn)系。由于各質(zhì)點(diǎn)速度不同，質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理不需要作用于質(zhì)點(diǎn)系的總外力通過分布壓力的積分，通過求質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量變化率的方法計(jì)算，開辟了解決流體力學(xué)問題的新方法。由于各質(zhì)點(diǎn)速度不同，計(jì)算質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量變化率可能更適合采用拉格朗日方法。由于運(yùn)動(dòng)的復(fù)雜性，很難。質(zhì)點(diǎn)系占據(jù)一定的空間，以牙齒空間為控制體，將拉格朗日蘭法表示的動(dòng)量變化率改為歐拉法，使其易于控制體內(nèi)流體質(zhì)點(diǎn)系的外

2、力。采取控制體時(shí)要注意：控制表面的一部分與固體墻面一致，作用力和反作用力大小相同方向的相反原則，求出流體質(zhì)點(diǎn)系作用于固體墻面的力。第二，用歐拉方法表示的動(dòng)量方程在流場中選擇控制體(固定)。如圖中虛線所示，一些與固體邊界匹配。(為什么這樣選擇呢？)，某時(shí)刻T，控制體內(nèi)包含的流體是我們要討論的質(zhì)點(diǎn)系，控制體內(nèi)某質(zhì)點(diǎn)的速度是V，密度是T瞬間的初始動(dòng)量是，T，質(zhì)點(diǎn)系移動(dòng)到實(shí)線位置，牙齒質(zhì)點(diǎn)系移動(dòng)到T，T瞬間的最后動(dòng)量，I，部分A1面非原始質(zhì)點(diǎn)系的進(jìn)動(dòng)量，請注意，在動(dòng)量方程中，控制作用于體內(nèi)質(zhì)點(diǎn)系的所有外力的矢量，以及控制體外部流體和固體控制體內(nèi)流體的力(壓力、摩擦)和控制體內(nèi)流體的重力。2.控制體內(nèi)流

3、體動(dòng)量時(shí)間的變化率。流恒定時(shí)，牙齒項(xiàng)為零。調(diào)節(jié)體內(nèi)流體動(dòng)量，使其隨時(shí)間變化的力。3.單位時(shí)間內(nèi)的控制體流出，流入的凈動(dòng)量，即流出，流入動(dòng)量的差異，流出動(dòng)量和流入動(dòng)量不相等而產(chǎn)生的力。最終動(dòng)量，初始動(dòng)量，在特殊情況下：一般的正常，不可壓縮，一元流，方程可以很簡單。如圖所示，以流線方向作為自然坐標(biāo)S，并采用圖控制器，假設(shè)整個(gè)控制面只有動(dòng)量流入流出，橫截面的平均速度為v1，v2，那么在一定不可壓縮情況下，(2)剖面中的流體表面力p1A1，p2A2。(3)控制體內(nèi)流體重力的重力(重力經(jīng)常可以忽略)，對(1)(2)(3)在坐標(biāo)方向上合力，對于方程右側(cè)的動(dòng)量變化率，只要知道兩個(gè)截面的平均速度和流量就可以計(jì)

4、算出來。作用于流體的外力。實(shí)際問題要求流體作用于固體的力，就要相應(yīng)地加上負(fù)號。使用時(shí)，要注意，2，外力和速度的方向問題。與坐標(biāo)相同時(shí)為正數(shù)，與坐標(biāo)相反時(shí)為負(fù)數(shù)。公式右側(cè)的減號是固定的。，3，動(dòng)量方程的應(yīng)用(中點(diǎn))，1，流體作用于管道的作用力問題2，自由射流的沖擊力問題，1，流體作用于管道的作用力問題動(dòng)量方程的應(yīng)用流體的作用力，即X方向的流體受到合力，Y方向的流體也同樣得到，X方向的流體速度合成分是表面力33666這是流體對某一變徑彎頭作用力的計(jì)算公式，對此應(yīng)得到合力并予以注意。，說明：必須測量兩個(gè)相距L的橫截面的壓力差，才能計(jì)算剪切應(yīng)力和摩擦力，管道壁的摩擦?xí)?dǎo)致管道中的壓力沿流向逐漸下降。1

5、、2、2、2、2、2、2、2、2、2、2、2、2、2、2、2、2、2、2、2、特例6。(1)，(2)，連續(xù)方程式，(3)，表示式(1)，(2)，(3)聯(lián)合連續(xù)性方程式v1A1=v2A2，加入至波多義里，突然之間，細(xì)管的局部水頭損失HF，從壓力噴嘴或孔進(jìn)入大氣的一股稱為自由射流。自由射流的特點(diǎn)是，油類的流體壓力到處是氣壓，速度和射程可以根據(jù)伯努利方程計(jì)算。例如，假設(shè)速度為V，qv的流撞擊固定的雙向曲面，左右對稱分為兩個(gè)段，這兩個(gè)流都是原始流的一半。假設(shè)射流在同一水平面上，動(dòng)量修正系數(shù)為1，射流對表面的影響為FRX:2，自由射流的影響，射流對表面的影響，流體作用表面的力為Fx，例外1射流對平面擋板

6、的影響，例外2，這種反轉(zhuǎn)為了倒數(shù)方便，其相反角度為160-，而不是180度，平面擋板實(shí)際上是最常見的。射流對表面的影響，動(dòng)量方程解決步驟：坐標(biāo)系設(shè)置，選定控制體分析控制體接收的力分析動(dòng)量的變化(徑流減少流，速度投影正負(fù))，熱動(dòng)量方程實(shí)際問題，需要利用伯努利方程和連續(xù)方程。示例1水平方向的射流沖擊傾斜的平滑平板。已知射流的流動(dòng)速度為V，流動(dòng)速度為Q，密度為P，平板傾斜角度為。不計(jì)算重力和流動(dòng)損失，求出四流作用于斜坡上的作用力F。拆卸控制體，如圖所示。因?yàn)閲姎馓幱诖髿庵?，噴氣的壓力幾乎等于大氣壓。伯努利方程式表示V1=V2=V。因?yàn)闊o視流量損失，所以油類和板塊之間的摩擦力是不可忽視的。f必須垂直于板面。X方向動(dòng)量方程：Y方向動(dòng)量方程：連續(xù)性條件Q=Q1 Q2和X方向的動(dòng)量方程可解。有垂直放置的彎頭，如圖2、示例2和圖3所示。彎頭角點(diǎn)為90，起始橫斷面1-1和結(jié)束橫斷面2-2之間