《流体力学》复习提纲
∑ Fx = ρ Q ( u2 x u1x ) (3) 投影式: ∑ Fy = ρ Q ( u2 y u1 y ) ∑ Fz = ρ Q ( u2 z u1z ) 对流体作用的合外力等于流出和流入控制体表面的动量的代数和;或流出动量和流入动 量之差。 动量定理应用及相关计算: (垂直、倾斜)射流冲击壁面,弯管、喷嘴受力等(选坐标系、 分析受力,列动量方程) 。 (1) 流体对弯管的作用力:要注意在有压条件下的受力分析方法。 (2) 射流对固体壁面的冲击力:不计重力,射流所受的相对压力为零(射流暴露在大气中) 在动量定理中,要注意 Fx , Fy , Fz 是控制体内的流体动量变化时,外界对控制体内流作用 的合外力,而流体对外界的作用力为 Fx , Fy , Fz 。 6.N-S 方程((Navier-Stokes equation) . 流体力学的基础方程。该方程适当简化,可得各种条件下的流体运动或平衡微分方程。 (1) 微六面体任意一个面上的应力,均可分解为指向坐标轴方向(正向或反向)的压力和 沿两个坐标轴方向(正向和反向)的剪应力,即任意应力均可分解为三个坐标轴方向(正向 或反向)的应力。 (2) 注意应力下标的含义。 p xy = τ xy 表示作用在垂直 x 的平面上的力 px 在 y 轴方向的剪 如 应力。根据切应力互等定理,将作用在微元六面体 6 个面上的 18 个应力分量简化为 9 个应力 分量和 6 个独立的应力分量。当微六面体退化为一个质点时,则构成质点的应力张量。再根 据牛顿第二定律,可得出 N-S 方程。 (3) 以应力表示的粘性流体的运动方程—粘性流体在直角坐标系的动力平衡微分方程 1 pxx 1 τ yx τ zx dux + + X = ρ x ρ y z dt 1 p yy 1 τ xy τ zy du y + + Y = ρ y ρ x z dt τ Z 1 pzz + 1 τ xz + yz = du z ρ z ρ x y dt 无论是牛顿流体还是非牛顿流体、是层流流动还是湍流流动,该方程均适用。 (4) 牛顿流体的本构方程——(引入后方程就只适用于牛顿流体)17