《工程流体力学》笔记

本文主要是介绍《工程流体力学》笔记，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

第二章 流体及其物理性质

第三节 作用在流体上的力 表面力 质量力

（1）表面力

定义表面力为所取流体团表面上所受的力。设有一流体团$C$，在其表面上$b$点取一微小面积$\delta A$，设该微小面积上所受的力为$\delta \vec{F}$,该力分为法向力$\delta {\vec{F}}_n$与$\delta {\vec{F}}_{\tau }$。当$\delta A$趋向于无穷小时，则得使用在表面$b$点处单位面积上的力：

$${\vec{p}}_n=\underset{\delta A\to 0}{\lim }\frac{\delta \vec{F}}{\delta A}$$

称为应力，单位为Pa。${\vec{P}}_n$的方向通常与所取流体团表面法线方向$\vec{n}$不一致，也与时间$t$有关，即：
$${\vec{P}}_n=f(x,y,z,\vec{n},t)$$

注：$\vec{n}$参数表示，有多个流体团的表面积经过$(x,y,z)$点，取表面法线方向为$\vec{n}$的流体团

而在理想无黏流体中，无切向的表面力，只有法向的？

（2）质量力

  力场作用在流体全部质点（体积）上的力，包含重力与惯性力。
  当一流体微团受到平均绝对加速度$\vec{a}$时，则虚加在微小体积上的惯性力可表示为$-\rho \delta V\vec{a}$。这表明，若某流体团所受表面力为零，则其所受的总的质量力也为零。？（静时受表面力，自由时加速度对应性力等于其它质量力的合反向）
  可以用$\vec{f}$表示作用在单位质量流体上的质量力,有：

$${\vec{F}}_{质}=\vec{f}\rho \delta V$$

其中${\vec{F}}_{质}$为所取流体团所受的总质量力。

  用 $f_x,f_y,f_z$ 表示直角坐标轴的分力，用 $\vec{i},\vec{j},\vec{k}$ 表示各直角坐标轴单位矢量，则：

$$\vec{f}=f_x\vec{i}+f_y\vec{j}+f_z\vec{k}$$

第三章 流体静力学

##　流体平衡方程式

（１）质量力的势函数$-\pi (x,y,z)$

定义质量力的势函数为 $-\pi (x,y,z)$ ，且有：

$$-\pi (x,y,z)=p(x,y,z)/\rho (x,y,z)$$

其中$p(x,y,z)$表示流体中$(x,y,z)$点处的压强，$\rho$为该点处密度。则有：

$$\vec{f}=-\nabla \pi (x,y,z)=p(x,y,z)/\rho (x,y,z)$$

第四章 流体运动学和流体动力学基础

##　第一节　流体运动的描述方法

杂

空间时间法（欧拉法，常用）、质点时间法

流体速度与气压的关系

工程问题：关注特定区域（空间、零件部位）的问题

伯努得方程：求解速度场与压强场的关系
运动阻力怎么求？

第三节 迹线 流线

杂

迹线： 流体质点的运动轨迹。
流线： 流线上每个点处的流体速度矢量都与流线相切。

定常流动时，流线不随时间发生变化，与迹线相重合。

驻点：
速度为零的点

奇点：
速度为无穷大的点

第五节 系统 控制体 输运公式

系统： 是一团流体质点的集合
控制体： 是指流场中某一确定的空间区域

第七节 动量方程 动量矩方程

(1)控制体的动量方程

$$\frac{\partial }{\partial t}\underset{CV}{\iiint }\rho \vec{v}\mathrm{d}V+\underset{CS}{\iint }\rho v_n\vec{v}\mathrm{d}A+=\underset{CV}{\iiint }\rho \vec{f}\mathrm{d}V+\underset{CS}{\iint }\vec{P}\mathrm{d}A$$

$$

其中“CV”表示 控制体 ，“CS”表示 控制面。
$\vec{f}$为控制体中流体的加速度？
$\vec{p}$为控制体中流体所受到的表面合应力（由压强产生？）

左第一项：单位时间内控制体内流体动量的变化量 （力？）
左第二项：经过控制面流体动量净通量的矢量合（流入、流出动量的差）

右第一项：所受质量力
右第二项：所受表面力

笔记

动量定理：
$$\frac{\mathrm{d}}{\mathrm{d}t}(mv)=F$$

质量力与压强合力

u：速度
f：？

$f_x$:
x方向的加速度

体积流量：$q_V$
质量流量：$q_m$

第九节 伯努力方程

###　笔记

伯努力方程成立的前提条件为，位于同一流线。

这篇关于《工程流体力学》笔记的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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