工程流体力学第1章绪论讲义PPT.ppt
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1、水力学(工程流体力学)技术基础课技术基础课系统地掌握流体运动的基本概念、基本理论、系统地掌握流体运动的基本概念、基本理论、基本计算方法和水力实验的基本操作技能,基本计算方法和水力实验的基本操作技能,具备一定的分析问题和解决问题的能力,为具备一定的分析问题和解决问题的能力,为学习专业课程,从事专业工作和进行科学研学习专业课程,从事专业工作和进行科学研究打下一定的基础。究打下一定的基础。第第1章章 绪论绪论第第2章章 流体静力学流体静力学第第3章章 流体运动学及动力学基础流体运动学及动力学基础第第4章章 阻力阻力与水头损失阻力阻力与水头损失第第5章章 孔口、管嘴出流和有压管流孔口、管嘴出流和有压管
2、流第第6章章 明渠恒定流动明渠恒定流动第第7章章 堰流堰流和闸孔出流和闸孔出流第第8章章 渗流渗流第第9章章 模型模型试验试验基础基础第第10章章 一元气体动力学基础一元气体动力学基础主要内容主要内容第1章 绪论学习重点学习重点1-1 概述概述1-2 流体的连续介质模型流体的连续介质模型1-3 流体的主要物理性质流体的主要物理性质1-4 作用在流体上的力作用在流体上的力 返回 流体及其基本特性。流体及其基本特性。连续介质和理想流体的概念。连续介质和理想流体的概念。流体的主要物理性质。流体的主要物理性质。作用在流体上的两种力。作用在流体上的两种力。返回 学习重点学习重点1-1 概述一、课程属性一
3、、课程属性力学的一个分支力学的一个分支技术基础课技术基础课二、课程的研究对象及任务二、课程的研究对象及任务研究流体处于平衡状态和流动状态时的运动规律及研究流体处于平衡状态和流动状态时的运动规律及其在工程技术领域中的应用。其在工程技术领域中的应用。将流体流动作为宏观机械运动进行研究,而不是研将流体流动作为宏观机械运动进行研究,而不是研究流体的微观分子运动。究流体的微观分子运动。研究任务研究任务水利水利引水、防洪;引水、防洪;机械机械液压传动、润滑;液压传动、润滑;石油石油采油、输油;采油、输油;化工化工分离、成型、输送;分离、成型、输送;土木土木基坑排水、材料输送;环境基坑排水、材料输送;环境水
4、污染治理;水污染治理;农业农业灌溉;灌溉;交通交通桥涵、港口;桥涵、港口;海洋海洋海流、潮汐、海浪;海流、潮汐、海浪;医疗医疗微循环、血液微循环、血液流变;流变;军事军事导弹、投弹、鱼雷;导弹、投弹、鱼雷;体育体育游泳、赛艇;游泳、赛艇;市政市政水源取水、水厂净化、管网输水、废水收集、水源取水、水厂净化、管网输水、废水收集、管渠输送、泵站提升以及污水厂处理等。管渠输送、泵站提升以及污水厂处理等。三、流体的特性三、流体的特性流体流体:在任何微小剪切力的持续作用下能够连续:在任何微小剪切力的持续作用下能够连续 不断变形的物质。不断变形的物质。液液体体与气体的异同点与气体的异同点四、本课程的研究内容
5、四、本课程的研究内容研究流体平衡、宏观机械运动规律及其在工程研究流体平衡、宏观机械运动规律及其在工程中应用的科学,是力学的一个分支学科。中应用的科学,是力学的一个分支学科。包括:包括:基本原理基本原理基本原理的应用基本原理的应用实验研究实验研究理论分析理论分析数值模拟数值模拟三种方法互相结合,为发展流体力学理论,解决三种方法互相结合,为发展流体力学理论,解决复杂的工程技术问题奠定了基础。复杂的工程技术问题奠定了基础。对于一些重要的工程流体力学问题的研究,通常对于一些重要的工程流体力学问题的研究,通常采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的途采用理论分析、数值模拟和实验研究相结合的途径。径。本书
6、主要介绍理论分析和实验研究方法。本书主要介绍理论分析和实验研究方法。五、流体力学的研究方法五、流体力学的研究方法1-2流体的连续介质模型流体的连续介质模型推导流体力学基本方程的两条途径推导流体力学基本方程的两条途径1.统计方法:统计方法:把流体看作由运动的分子组成,认为宏把流体看作由运动的分子组成,认为宏观现象起源于分子运动,运用力学定律和概率论预观现象起源于分子运动,运用力学定律和概率论预测流体的宏观性质。测流体的宏观性质。2.连续介质方法:连续介质方法:把流体看作连续介质,而忽略分子把流体看作连续介质,而忽略分子的存在,假设场变量(速度、密度、压强等)在连的存在,假设场变量(速度、密度、压
7、强等)在连续介质的每一点都有唯一确定的值。连续介质遵守续介质的每一点都有唯一确定的值。连续介质遵守质量、动量和能量守恒定律。从而推导出场变量的质量、动量和能量守恒定律。从而推导出场变量的微分方程组。微分方程组。1753年欧拉提出年欧拉提出连续介质模型连续介质模型:流体是充满运动空流体是充满运动空间的连续体,即流体是由无数质点组成、而质点之间的连续体,即流体是由无数质点组成、而质点之间毫无空隙的连续体。间毫无空隙的连续体。质点:质点:含有大量分子的,与一切流动空间相比体积含有大量分子的,与一切流动空间相比体积可忽略不计的具有一定质量的液体微团。可忽略不计的具有一定质量的液体微团。1-3流体的主要
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