《流体力学总结复习》课件

单击此处添加副标题流体力学总结复习汇报人目录01添加目录项标题02流体力学概述03流体运动学基础04流体动力学05流体阻力和流动损失06流体静力学01添加目录项标题02流体力学概述流体的定义和特性流体一种可以流动的物质，包括液体和气体流体的特性流动性、可压缩性、热传导性、表面张力等流体力学研究流体在运动状态下的力学规律流体力学的应用工程、气象、海洋、航天等领域流体力学的研究对象和目的l研究对象液体和气体l研究目的理解流体的流动规律，解决实际问题l应用领域航空航天、船舶、石油化工、环境工程等l研究方法理论分析、实验研究和数值模拟等流体静力学和流体动力学的基本概念流体静力学研究流体在静止状流体静力学基本方程静压力方态下的力学性质，包括压力、重程、连续性方程、能量守恒方程力、浮力等等添加标题添加标题添加标题添加标题流体动力学研究流体在运动状流体动力学基本方程动压力方态下的力学性质，包括速度、加程、连续性方程、能量守恒方程速度、压力、密度等等03流体运动学基础流体运动的分类和描述方法速度场描述流体中各点的压力场描述流体中各点的速度分布压力分布描述方法可以用速度场、温度场描述流体中各点的压力场、温度场等来描述流温度分布体运动流体运动的分类可分为层描述方法还可以包括流线、流和湍流迹线、涡量等流体运动的连续性方程和动量方程连续性方程描述动量方程描述流连续性方程的应用动量方程的应用连续性方程和动量流体运动过程中质体运动过程中动量计算流体的流量、计算流体的压力、方程的关系两者量守恒的方程守恒的方程流速等参数速度等参数是相互关联的，可以相互推导和验证流体运动的能量方程和熵方程能量方程描熵方程描述能量方程的应熵方程的应用述流体运动的流体运动的熵用求解流体求解流体运动能量守恒定律，增原理，包括运动的速度场、的温度场、浓包括动能、势熵的产生、传压力场等度场等能和内能递和耗散04流体动力学流体动力学的基本方程和守恒定律基本方程Navier-Stokes方程应用领域流体力学、空气动力学、海洋学等添加标题添加标题添加标题添加标题守恒定律质量守恒、动量守恒、研究方法数值模拟、实验研究、能量守恒理论分析等流体动力学中的重要概念和定理l流体力学基本方程描述流体运动的基本方程，包括连续性方程、动量方程和能量方程l流体力学基本定理包括伯努利定理、纳维-斯托克斯方程、欧拉方程等l流体力学中的重要概念包括流体、流场、流线、涡旋、雷诺数等l流体力学中的重要定理包括连续性定理、动量定理、能量定理等流体动力学中的流线和涡旋流线描述流体运动的轨迹，是流体动力学中的重要概念涡旋流体在流动过程中形成的旋转运动，分为顺时针和逆时针两种涡旋强度描述涡旋的强弱，与流体的速度、密度、压力等因素有关涡旋对流体运动的影响涡旋可以改变流体的速度、方向和压力，对流体动力学的研究具有重要意义05流体阻力和流动损失流体阻力的类型和产生原因l流体阻力的类型摩擦阻力、压差阻力、重力阻力、惯性阻力等l摩擦阻力的产生原因流体与固体表面之间的相对运动l压差阻力的产生原因流体压力分布不均匀，导致流体流动受阻l重力阻力的产生原因流体受到重力作用，导致流体流动受阻l惯性阻力的产生原因流体受到惯性力的作用，导致流体流动受阻流体阻力计算方法和实验测定实验测定方法包括风洞实流体阻力的影响因素包括验、水槽实验、管道实验等流体密度、速度、粘度、温度等流体阻力计算方法包括雷流体阻力的应用包括流体诺数、普朗特数、弗劳德数机械设计、流体输送系统设等计等流动损失的类型和产生原因摩擦损失压降损失涡流损失扩散损失局部损失整体损失流体与固体流体在流动流体在流动流体在流动流体在流动流体在流动表面之间的过程中压力过程中产生过程中扩散过程中遇到过程中整体摩擦力引起下降引起的的涡流引起引起的损失局部阻力引阻力引起的的损失损失的损失起的损失损失流动损失计算方法和实验测定流动损失计算方法实验测定方法风洞流动损失的影响因素流动损失的降低方雷诺数、普朗特数、实验、水槽实验、管流体密度、流速、管法优化管道设计、摩擦系数等道实验等道直径、粗糙度等采用低摩擦材料、改善流体流动条件等06流体静力学流体静压强的定义和特性l定义流体静压强是指流体在静止状态下，单位面积上所承受的压力l特性流体静压强与流体的密度、深度和重力加速度有关l公式p=ρgh，其中p为流体静压强，ρ为流体密度，g为重力加速度，h为深度l应用流体静压强在流体力学、工程等领域有广泛应用，如流体输送、流体控制等流体静压强的计算方法和实验测定流体静压强的定义流体在静止状态下的压力流体静压强的计算方法根据流体静力学方程P=ρgh，其中P为流体静压强，ρ为流体密度，g为重力加速度，h为流体深度实验测定方法通过测量流体在不同深度的压力，计算流体静压强实验注意事项确保流体处于静止状态，避免测量误差流体静压强的分布规律和等压面流体静压强的分布规律流体静压强随深度的增加而增加，随高度的增加而减小等压面的定义流体中压力相等的各点所组成的面等压面的特点等压面是流体中压力相等的各点所组成的面，其形状和位置取决于流体的流动状态和边界条件等压面的应用在流体力学中，等压面常用于分析流体的流动状态和压力分布，以及计算流体的压强和流量等参数流体静压强的应用实例飞机机翼设计潜水艇设计利建筑设计利用流体输送管道设利用流体静压强用流体静压强原流体静压强原理，计利用流体静原理，使飞机在理，使潜水艇在设计抗风抗震的压强原理，设计飞行过程中产生水下保持稳定建筑结构高效、稳定的流升力体输送管道07流体的湍流和稳定性湍流的定义和特性湍流流体在流动过程中，由于速度梯度、密度梯度等参数的变化，导致流体内部产生不规则、无序的流动状态湍流的特性湍流具有随机性、不可预测性、非线性、尺度无关性等特点湍流的产生当流体的雷诺数超过临界值时，流体会由层流状态转变为湍流状态湍流的影响湍流对流体的流动、传热、传质等过程产生重要影响，是流体力学研究的重要内容之一湍流模型和湍流计算方法湍流计算方法直接数值模湍流模拟软件Fluent、拟、谱方法、有限差分法等CFX、OpenFOAM等湍流模型雷诺平均方程、湍流计算难点湍流尺度问大涡模拟、小涡模拟等题、湍流边界条件问题等流体的稳定性和失稳机制边界层流流体稳定性失稳机制雷诺数衡湍流流体层流流体体与固体边流体在流动流体在流动量流体稳定在流动过程在流动过程界之间的薄过程中保持过程中失去性的重要参中失去稳定中保持稳定层，边界层原有状态的稳定性，导数，雷诺数性，形成不性，形成规内的流体流能力致流动状态越大，流体规则的涡旋则的流线动状态对整发生改变越不稳定和涡流体流动状态有重要影响流体的稳定性实验测定和应用实例实验方法采用雷诺数、普朗实验结果流体在不同雷诺数特数等参数进行测定下的稳定性变化稳定性分析通过实验结果分应用实例飞机翼面设计、船析流体稳定性的影响因素和规舶航行稳定性等律感谢观看汇报人。