水力学第1章

'水力学城建学部莫乃榕2012.9.Tel153273325972022/2/41 学时安排第一章2第二章8第三章14第四章8第五章7第六章13第七章82022/2/42 教学进度表2022/2/43 第一章绪论1.1水力学及其工程应用工程应用：水利工程；土木工程；环境工程物质存在的三种形式：固体、液体、气体。流体的运动有微观运动和宏观运动。本课程研究流体的宏观运动。流体力学的分支：理论流体力学、不可压缩流体力学、可压缩流体力学（气体动力学）。2022/2/44 2022/2/45 2022/2/46 2022/2/47 1.2连续介质模型物质由原子分子组成。原子、分子之间有空隙，物质的质量分布在空间上是不连续的。连续介质模型：认为物质内部没有空隙，物质的质量分布是连续的。2022/2/48 如果ΔV太小,其内包含的分子数不够多,则ρ时而大时而小,这时，连续介质的条件就不能满足。ΔV的极限值应为ΔV’ΔV’可理解为:微观上足够大,宏观上足够小从密度说起。密度：单位体积里的流体质量。2022/2/49 1.3流体的物理性质1.流体的质量和密度：质量是惯性的量度。2.流体的粘性:流体抵抗变形运动的物理性质。粘性实验：一块平板，放在液面，施加外力F，使板以速度U沿液面运动。F与板面积A和速度U成正比，与液深h成反比，比例系数称为流体动力粘度。2022/2/410 μ称为动力粘度，单位N·S/m2（或Pa·S）．此外,ν=μ/ρ称为运动粘度.单位m2/s平板受到的切应力：2022/2/411 粘性产生的原因①分子之间的内聚力；②流体层之间因为分子运动引起的动量交换2022/2/412 3.流体的压缩性：称为体积压缩系数称为体积模量2022/2/413 例1-1木块沿着表面涂有润滑油的斜壁下滑，利用此装置可以求出润滑油的动力粘度。2022/2/414 例1-2两个同心圆筒，内筒半径r1=0.1m,外筒半径r2=0.103m。外筒固定，内筒以角速度ω=2π旋转。两筒之间充满粘性液体，其粘度μ=0.14Pa.s。求：施加在单位长度的外筒的力矩M。解：2022/2/415 表面力和质量力1.4作用在流体上的力表面力：周围物体作用在流体微团表面的力，单位面积所受到的表面力称为应力.应力有切应力和正应力两种2022/2/416 质量力：某种力场对流体的作用力单位质量力是单位质量的流体所受到力场作用力,记作f.在重力场中,单位质量力f就等于重力速度g2022/2/417 1.5方程的近似解超越方程f(x)=0可以用迭代法求出精度高的解。2022/2/418 作业习题一3、6、72022/2/419'