流体力学的基础知识

　　流体流动参数的相互关系

　　流体力学中的流体包括液体和气体。流体的流动参数包括流体流动时的物理性质、静止流体的力学特性和流体运动状态的参数。流体的基本方程式反映了流体主要流动参数的相互关系。

　　(1)流体的物理性质

　　● 流体的质量

　　●流体的密度：单位体积的流体所具有的质量称为流体的密度

　　● 流体的比容：单位质量的流体所占有的体积称为比容，

　　● 密度与比容互为倒数。

　　● 流体的重量：作用在流体上的重力称为流体的重量，用G来表示，其单位是N。

　　● 流体的重度;作用在单位体积流体上的重力称为流体的重度。

　　● 流体的压缩性：流体占有的体积将随作用在流体上的压力和温度而变化。

　　● 流体的膨胀性：温度升高时，流体的体积将增大，这种特性称为流体的膨胀性，气体属于不能忽略其压缩性和膨胀性的流体(称为可压缩流体)，压力和温度的变化对其密度和重度的变化影响很大，热力学中用状态方程来反映他们相互的关系。当气体的压力和温度变化很小时(如通风系统)或其相对固体的运动速度比当时温度下的音速小得多时，由于其密度变化很小，可以近似地将密度看作常数，按不可压缩流体来处理。

　　● 流体的黏性：当流体中发生了层与层之间的相对运动时，形成的内摩擦力或黏滞力，即流体的粘性。为了维持流体的运动，必须消耗能量以克服内摩擦力造成的能量损失。

　　温度对流体的黏滞系数影响很大，但对液体和气体的影响相反，当温度升高时，液体的黏滞系数降低，流动性增加，而气体的黏滞系数增大。

　　(2)静止流体的力学特性 ：

　　● 作用在流体上的力大致可分为表面力和质量力(或称体积力)这两类。

　　● 流体的静压力是指流体单位面积上所受到的垂直于该表面的力。

　　●重力作用下，液体内部压力随深度变化，深度相等的各点静压力相等。P=P0+ρgh

　　●静止流体的浮力：流体作用在物体上的浮力等于该物体排开的相同体积流体的重量，它与物体浸入的深度无关，方向永远向上且通过浮心，此即阿基米德原理。

　　●液体的表面张力：液体表面层内的分子吸引力和液体表面与周边介质分子之间的吸引力不平衡的表现，它沿液体表面作用并且和液体的边界垂直，把液体表面层的分子紧紧拉向液体内部。

　　● 液体的毛细现象：把一根细玻璃管插入液体中，当液体分子间的吸引力大于或小于 液体分子与玻璃分子间的吸引力时，会出现细玻璃管中的液面成凸形或凹形液面，这种现象称为毛细现象。毛细管中液面上升或下降的高度与液体的表面张力有关。

　　(3)流体的运动参数：流体的运动可分解为平移、旋转和变形三种状态，描写这三种状态的运动参数有速度、加速度、角速度等。

　　(4)运动流体的基本方程式 ：

　　连续方程式v1A1=v2A2　

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