7.3湍流能量方程重要基本概念1——湍流运动的能量▲湍流场=平均场+脉动场▲湍流运动的动能=平均运动动能（平均动能）+脉动动能（湍能）▲湍流运动的发生、发展、维持、衰减之至消亡，归根到底是由于脉动动能（湍能）是增加、不变、或减少的结果。所以有必要研究湍能的变化规律。①究竟哪些因素会使脉动动能（湍能）发生变化？②湍能与平均动能之间是怎样相互转化的？③湍流发展的判据是什么？湍流平均运动方程)3,2,1();3,2,1()(...
6.1波动的概念重要基本概念1——波动波动与质点振动的区别大自然中的波动现象现象：水面波动建模：水面重力波大气科学领域中的波动现象大气500hPa等压面高度的扰动大气850hPa等压面上经向风的扰动在大气科学领域中，波动现象很普遍。进一步研究波动是十分有意义且必要的横波：振动方向和传播方向（波动方向）相垂直的波动，例如水面重力波中，流点是垂直于水面而作上下振动，这时波却是沿水面传播的，两者相互垂直。纵波：此种...
4.2流体涡旋动力学——涡度方程探寻流体涡旋运动的成因各位同学大家好，上节课我们探讨了描述环流守恒的Kelvin环流定理和描述环流变化的Bjerknes定理。这一节课，我们将学习同样作为流体涡旋运动量度的另外一个重要的物理量——涡度，描述它的变化规律和机制的涡度方程。涡度是流体涡旋特征的微观表征量，也是速度场的派生量，定义为涡度方程的推导V-[]NS运动方程既然涡度与速度有关，为了推导涡度方程，我们就...
4.1流体涡旋动力学——环流定理探寻流体涡旋运动的成因■在第一章中我们了解了，流体运动可以分为平动、转动和形变三部分，而为了量度流体旋转运动的程度，我们引入了涡度这个重要的物理量。■倘若在流体域内（除个别点外）涡度为0，这种流动通常称作无旋运动；否则，涡度不为0的流动称作涡旋流动。=V流体涡旋运动的表象■我们看到在自然界中出现的流体运动，大多数是有旋运动，有时以明显的涡旋形式显示出来。■我们...
2.5能量方程——基于能量守恒定律通过之前的课程学习，我们已经基于质量守恒定律流体连续方程⇒基于动量守恒定律流体运动方程⇒今天的课中，我们将基于能量守恒定律来推导流体的能量方程。0ddtVVFVpdtd211、首先，我们来回顾一下广义能量守恒定律“自然界一切物质都具有能量，能量有各种不同的形式，它们能够从一种形式转化为另一种形式，从一个物体传给另一个物体，在转化和传递中能量的...
2.4运动方程——基于动量守恒定律在上一节课中，我们已经分析了流体所受到的力和它们的数学表达形式，今天的课我们将从动量守恒定律出发，推导流体的运动方程。𝑚⃑𝑎=∑𝑓二、推导在流体中取一个小六面体，体积无限缩小它就成为微团。用小体素法小六面体受质量力作用，四周流体对它还有面力作用。我们先考虑X方向分量的情况。（1）小体元在X方向的动量变化率为：（2）小体元在X方向的质量力：（3）小体元在X方向的面力是如何...
2.1连续方程——基于质量守恒定律流体的运动与其他物体的运动一样，都要遵守基本的物理定律，包括质量守恒、动量守恒和能量守恒。从这些物理定律出发，我们可以得到流体力学的基本方程组。今天的课上，我们将首先从质量守恒定律出发推导流体的连续方程。（1）拉氏观点的连续方程首先我们仍然采用拉格朗日观点，以一块小的流体微团为研究对象。这个流体团是由若干流点组成的，在它的运动过程中，不管流体团发生何种形变，总是由...
1.6形变率三、形变率流点的形变包括两种：法形变和切形变（或剪切形变）。（1）法形变率（法形变速率，线形变率）线段其单位长度在单位时间内的相对伸长（缩短）率，定义为x轴向的法形变率𝑂𝑀𝑂′𝑀′𝑢=𝑢(𝑥),𝑣=𝑤=0→𝛿𝑥00=xxuuxtutOMOMMMOOuxextxOMOM000()()uOuuuMuxxexx法形变率有三个分量表示了x轴线上线投元的相对伸长（缩短）率，定义...
1.5散度二、散度流体的散度，散度的符号为或D。是流体中某一封闭曲面，为单位时间经面元的流体体积通量，因此单位时间内通过整个闭曲面的流体体积通量为：VndVF为了理解散度的物理意义，引入体积通量F。根据奥-高公式（面积分和体积分转换的公式）=dffd为封闭曲面所围的体积。dFVdV体积通量可以写为：当封闭曲面向内无限...
1.4涡度——表征流体旋转程度的物理量•质点——平动（等速、加速、直线、曲线）经典力学•刚体——平动、转动。理论力学•连续介质——平动、转动、形变。流体力学•有位置的移动，•其形状大小也可以发生变化，•而且流体质点自身还可以滚动旋转。流体运动平动旋转形变0000()()MMRDVMVMrArVMVV涡度散度形变率柯...
1.1描述流体的宏观模型——连续介质假说从经典力学观点到流体力学观点的转换重要基本概念1——流体的连续介质假说为了有效地研究复杂的实际问题，我们往往采用抽象的理论模型。•物体上每点的运动状态都一致•物体自身尺度<<运动尺度质点力学把研究对象抽象为“质点”•质点组，有线尺度•除了平移外尚有转动•质点之间的相对位置不变刚体力学把研究对象抽象为“刚体”流体的运动：•平移•旋转•形变实际的流体——由离散的分...
3.4特征无量纲数重要概念——特征无量纲数重要概念——特征无量纲数上节推出的特征无量纲数，它的特点是：（1）由特征值组成，因为特征量只反映物理量的一般大小，在同一问题中不变，因此，特征无量纲数在场内处处相同，是个普适常数，因此用它们作为相似判据，只在一、两个点上进行检验即可，更方便。（2）它是无量纲量，与测量单位无关。（3）它一般的可以反映出方程中各项的相对大小。在流体力学中，人们根据不同用途、需要...
3.2无量纲方程重要概念——无量纲方程■什么是无量纲方程？What？■为何对方程进行无量纲化的处理？Why？■如何将一个方程进行无量纲化处理？How？重要概念——无量纲方程■把有量纲的物理量变为相应的无量纲的物理量，这一过程称为把物理量无量纲化■方程中的每一项都进行无量纲化处理，这样的方程简称为无量纲方程1、什么是无量纲方程重要概念——无量纲方程2、方程无量纲化的优势：（1）各无量纲方程与所选用的单位无关，更...
第一章流体及其物理性质1－1已知油的重度为7800N/m3,求它的密度和占比。又,0.2m3此种油的质量和重量各为多少？已知知：：γ＝7800N/m3；V＝0.2m3。已7800解析析：：(1)油的密度为795kg/m3解；g9.81795油的占比为S0.7951000H2O3(2)0.2m的油的质量和重量分别为MV7950.2159kgGV78000.21560N1－2已知300L(升)水银的质量为4080kg,求其密度、重度和比容。已知知：：V＝300L,m＝4080kg。已m4080解析析：：水银的密度为3解313600kg/mV30...
流体力学退出中国科学文化出版社第1页第1页第二篇流体动力学基本原理及流体工程流体动力学微分形式基本方程流体动力学积分形式基本方程伯努利方程及其应用量纲分析和相同原理流动阻力与管道计算边界层理论流体绕过物体流动气体动力学基础第五章第六章第七章第八章第九章退出返回第十章第十一章第十二章第2页第2页第七章伯努利方程式及其应用伯努利方程式及其限定条件实际流体伯努利方程式实际流体总流伯努利方程式相对运动伯努...
成绩水力学及工程流体力学试题库试卷试卷号：A202310校名____________系名____________专业____________姓名____________学号____________日期____________（请考生注意：本试卷共页）大题一二三四五成绩一、是非题（对的的划“√”，错误的划“╳”）（本大题分17小题，每小题1分，共17分）1、在连续介质假设的条件下，液体中各种物理量的变化是连续的。（√）2、管道忽然扩大的局部水头损失系数ζ的公式是在没有任何假设的情...
1、作用在流体旳质量力包括（D）Ａ压力Ｂ摩擦力Ｃ表面张力Ｄ惯性力2、层流与紊流旳本质区别是：（D）A.紊流流速>层流流速；B.流道截面大旳为湍流，截面小旳为层流；C.层流旳雷诺数<紊流旳雷诺数；D.层流无径向脉动，而紊流有径向脉动3、已知水流旳沿程水力摩擦系数只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于（D）A层流区；B紊流光滑区；C紊流过渡粗糙区；D紊流粗糙区。4、一种工程大气压等于(B)Pa;(C)Kgf.cm-2。A1.013×105B9.8×...
第四章流动阻力和流动损失内要主容沿程阻力损失实验研究圆管中紊流流动及沿程损失均匀流基本方程流体的运动状态流动阻力和能量损失管道流动的局部损失第一节流动阻力与能量损失一、沿程损失-----沿流程上流体与壁面以及流体本身内部摩擦而产生的能量损失（用hf来表示）。沿程损失，是发生在缓变流整个流程中的能量损失，是由流体的粘滞力造成的损失。L：管长，d：管径，V：管断面平均速度，λ：沿程阻力系数。gVdλh2f2L计...
习题【1】1-1解：已知：℃，，℃，据，有：，得：，则1-2解：受到的质量力有两个，一个是重力，一个是惯性力。重力方向竖直向下，大小为mg；惯性力方向和重力加速度方向相反为竖直向上，大小为mg，其合力为0，受到的单位质量力为01-3解：已知：V=10m3，℃，℃-1根据，得：1-4解：已知：，，℃，℃得：，根据，有：，得：，即体积减小了1-5解：已知：，，a=60mm，u=15m/s，h=10mm重力：G＝mg惯性力：F＝－mg自由落体：加速度a＝g...
第3章流体动力学基础3.1解：axuxtuxuxxuyuxyuzuxz22ux2uy222t2x2ytyz26t4x2y2z34ayuytuxuyxuyuyyuzuyz1uyux1tyztxz1xy2z3azutzuxuzxuyuzyuzuzz1uxuz12t2x2ytyz1tx2yz112aa35.86ms222aaxyz3.2解：（1）2xyuxyxyxy44421axuxy2y33163ay2yuy135y323azyuxxuy3xy133xy233xy163a2xaa2y2za13.06m2s（2）二元流动（3）恒定流（4）非均匀流18yu77h7max7h3.3解：QudAubdyyubhmax0max1A0h887hvQA78umax22d0.123.4解：vv20.02ms12d11233.5解...
