第一篇：流體力學(xué)的課件

流體力學(xué)的課件應(yīng)該怎么設(shè)計？課件是根據(jù)教學(xué)大綱的要求，經(jīng)過教學(xué)目標(biāo)確定，教學(xué)內(nèi)容和任務(wù)分析，教學(xué)活動結(jié)構(gòu)及界面設(shè)計等環(huán)節(jié)，而加以制作的課程軟件。下面小編給大家?guī)砹黧w力學(xué)的課件，歡迎大家閱讀。

流體力學(xué)的課件

1流體力學(xué)的發(fā)展簡史

出現(xiàn)

流體力學(xué)是在人類同自然界作斗爭和在生產(chǎn)實踐中逐步發(fā)展起來的。中國有大禹治水疏通江河的傳說。秦朝李冰父子(公元前3世紀)領(lǐng)導(dǎo)勞動人民修建了都江堰，至今還在發(fā)揮作用。大約與此同時，羅馬人建成了大規(guī)模的供水管道系統(tǒng)。

對流體力學(xué)學(xué)科的形成作出貢獻的首先是古希臘的阿基米德。他建立了包括物體浮力定理和浮體穩(wěn)定性在內(nèi)的液體平衡理論，奠定了流體靜力學(xué)的基礎(chǔ)。此后千余年間，流體力學(xué)沒有重大發(fā)展。

15世紀意大利達·芬奇的著作才談到水波、管流、水力機械、鳥的飛翔原理等問題。

17世紀，帕斯卡闡明了靜止流體中壓力的概念。但流體力學(xué)尤其是流體動力學(xué)作為一門嚴密的科學(xué)，卻是隨著經(jīng)典力學(xué)建立了速度、加速度，力、流場等概念，以及質(zhì)量、動量、能量三個守恒定律的奠定之后才逐步形成的。

發(fā)展

17世紀力學(xué)奠基人I.牛頓研究了在液體中運動的物體所受到的阻力，得到阻力與流體密度、物體迎流截面積以及運動速度的平方成正比的關(guān)系。他對粘性流體運動時的內(nèi)摩擦力也提出了以下假設(shè)：即兩流體層間的摩阻應(yīng)力同此兩層的相對滑動速度成正比而與兩層間的距離成反比(即牛頓粘性定律)。

之后，法國H.皮托發(fā)明了測量流速的皮托管;達朗貝爾對運河中船只的阻力進行了許多實驗工作，證實了阻力同物體運動速度之間的平方關(guān)系;瑞士的L.歐拉采用了連續(xù)介質(zhì)的概念，把靜力學(xué)中壓力的概念推廣到運動流體中，建立了歐拉方程，正確地用微分方程組描述了無粘流體的運動;伯努利從經(jīng)典力學(xué)的能量守恒出發(fā)，研究供水管道中水的流動，精心地安排了實驗并加以分析，得到了流體定常運動下的流速、壓力、管道高程之間的關(guān)系——伯努利方程。

歐拉方程和伯努利方程的建立，是流體動力學(xué)作為一個分支學(xué)科建立的標(biāo)志，從此開始了用微分方程和實驗測量進行流體運動定量研究的階段。

從18世紀起，位勢流理論有了很大進展，在水波、潮汐、渦旋運動、聲學(xué)等方面都闡明了很多規(guī)律。法國J.-L.拉格朗日對于無旋運動，德國H.von 亥姆霍茲對于渦旋運動作了不少研究.上述的研究中，流體的粘性并不起重要作用，即所考慮的是無粘流體，所以這種理論闡明不了流體中粘性的效應(yīng)。

理論基礎(chǔ)

將粘性考慮在內(nèi)的流體運動方程則是法國C.-L.-M.-H.納維于1821年和英國G.G.斯托克斯于1845年分別建立的，后得名為納維-斯托克斯方程，它是流體動力學(xué)的理論基礎(chǔ)。

由于納維-斯托克斯方程是一組非線性的偏微分方程，用分析方法來研究流體運動遇到很大困難。為了簡化方程，學(xué)者們采取了流體為不可壓縮和無粘性的假設(shè)，卻得到違背事實的達朗伯佯謬——物體在流體中運動時的阻力等于零。因此，到19世紀末，雖然用分析法的流體動力學(xué)取得很大進展，但不易起到促進生產(chǎn)的作用。

與流體動力學(xué)平行發(fā)展的是水力學(xué)(見液體動力學(xué))。這是為了滿足生產(chǎn)和工程上的需要，從大量實驗中總結(jié)出一些經(jīng)驗公式來表達流動參量之間關(guān)系的經(jīng)驗科學(xué)。

使上述兩種途徑得到統(tǒng)一的是邊界層理論。它是由德國L.普朗特在1904年創(chuàng)立的。普朗特學(xué)派從1904年到1921年逐步將N-S方程作了簡化，從推理、數(shù)學(xué)論證和實驗測量等各個角度，建立了邊界層理論，能實際計算簡單情形下，邊界層內(nèi)流動狀態(tài)和流體同固體間的粘性力。同時普朗克又提出了許多新概念，并廣泛地應(yīng)用到飛機和汽輪機的設(shè)計中去。這一理論既明確了理想流體的適用范圍，又能計算物體運動時遇到的摩擦阻力。使上述兩種情況得到了統(tǒng)一。

飛機和空氣動力學(xué)的發(fā)展

20世紀初，飛機的出現(xiàn)極大地促進了空氣動力學(xué)的發(fā)展。航空事業(yè)的發(fā)展，期望能夠揭示飛行器周圍的壓力分布、飛行器的受力狀況和阻力等問題，這就促進了流體力學(xué)在實驗和理論分析方面的發(fā)展。20世紀初，以茹科夫斯基、恰普雷金、普朗特等為代表的科學(xué)家，開創(chuàng)了以無粘不可壓縮流體位勢流理論為基礎(chǔ)的機翼理論，闡明了機翼怎樣會受到舉力，從而空氣能把很重的飛機托上天空。機翼理論的正確性，使人們重新認識無粘流體的理論，肯定了它指導(dǎo)工程設(shè)計的重大意義。

機翼理論和邊界層理論的建立和發(fā)展是流體力學(xué)的一次重大進展，它使無粘流體理論同粘性流體的邊界層理論很好地結(jié)合起來。隨著汽輪機的完善和飛機飛行速度提高到每秒50米以上，又迅速擴展了從19世紀就開始的，對空氣密度變化效應(yīng)的實驗和理論研究，為高速飛行提供了理論指導(dǎo)。20世紀40年代以后，由于噴氣推進和火箭技術(shù)的應(yīng)用，飛行器速度超過聲速，進而實現(xiàn)了航天飛行，使氣體高速流動的研究進展迅速，形成了氣體動力學(xué)、物理-化學(xué)流體動力學(xué)等分支學(xué)科。

分支和交叉學(xué)科的形成從20世紀60年代起，流體力學(xué)開始了流體力學(xué)和其他學(xué)科的互相交叉滲透，形成新的交叉學(xué)科或邊緣學(xué)科，如物理-化學(xué)流體動力學(xué)、磁流體力學(xué)等;原來基本上只是定性地描述的問題，逐步得到定量的研究，生物流變學(xué)就是一個例子。

以這些理論為基礎(chǔ)，20世紀40年代，關(guān)于炸藥或天然氣等介質(zhì)中發(fā)生的爆轟波又形成了新的理論，為研究原子彈、炸藥等起爆后，激波在空氣或水中的傳播，發(fā)展了爆炸波理論。此后，流體力學(xué)又發(fā)展了許多分支，如高超聲速空氣動力學(xué)、超音速空氣動力學(xué)、稀薄空氣動力學(xué)、電磁流體力學(xué)、計算流體力學(xué)、兩相(氣液或氣固)流等等。

這些巨大進展是和采用各種數(shù)學(xué)分析方法和建立大型、精密的實驗設(shè)備和儀器等研究手段分不開的。從50年代起，電子計算機不斷完善，使原來用分析方法難以進行研究的課題，可以用數(shù)值計算方法來進行，出現(xiàn)了計算流體力學(xué)這一新的分支學(xué)科。與此同時，由于民用和軍用生產(chǎn)的需要，液體動力學(xué)等學(xué)科也有很大進展。

20世紀60年代，根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)和固體力學(xué)的需要，出現(xiàn)了計算彈性力學(xué)問題的有限元法。經(jīng)過十多年的發(fā)展，有限元分析這項新的計算方法又開始在流體力學(xué)中應(yīng)用，尤其是在低速流和流體邊界形狀甚為復(fù)雜問題中，優(yōu)越性更加顯著。21世紀以來又開始了用有限元方法研究高速流的問題，也出現(xiàn)了有限元方法和差分方法的互相滲透和融合。

流體力學(xué)的課件

2流體力學(xué)的學(xué)科內(nèi)容

基本假設(shè)

連續(xù)體假設(shè)

物質(zhì)都由分子構(gòu)成,盡管分子都是離散分布的,做無規(guī)則的熱運動.但理論和實驗都表明,在很小的范圍內(nèi),做熱運動的流體分子微團的統(tǒng)計平均值是穩(wěn)定的.因此可以近似的認為流體是由連續(xù)物質(zhì)構(gòu)成,其中的溫度,密度,壓力等物理量都是連續(xù)分布的標(biāo)量場.質(zhì)量守恒

質(zhì)量守恒目的是建立描述流體運動的方程組.歐拉法描述為:流進絕對坐標(biāo)系中任何閉合曲面內(nèi)的質(zhì)量等于從這個曲面流出的質(zhì)量,這是一個積分方程組,化為微分方程組就是:密度和速度的乘積的散度是零(無散場).用歐拉法描述為:流體微團質(zhì)量的隨體導(dǎo)數(shù)隨時間的變化率為零。

動量定理

流體力學(xué)屬于經(jīng)典力學(xué)的范疇。因此動量定理和動量矩定理適用于流體微元。

應(yīng)力張量

對流體微元的作用力，主要有表面力和體積力，表面力和體積力分別是力在單位面積和單位體積上的量度，因此它們有界。由于我們在建立流體力學(xué)基本方程組的時候考慮的是尺寸很小的流體微元，因此流體微團表面所受的力是尺寸的二階小量，體積力是尺寸的三階小量，故當(dāng)體積很小時，可以忽略體積力的作用。認為流體微團只是受到表面力(表面應(yīng)力)的作用。非各向同性的流體中，流體微團位置不同，表面法向不同，所受的應(yīng)力是不同的，應(yīng)力是由一個二階張量和曲面法向的內(nèi)積來描述的，二階應(yīng)力張量只有三個量是獨立的，因此，只要知道某點三個不同面上的應(yīng)力，就可確定這個點的應(yīng)力分布情況。

粘性假設(shè)

流體具有粘性，利用粘性定理可以導(dǎo)出應(yīng)力張量。

能量守恒

具體表述為：單位時間內(nèi)體積力對流體微團做的功加上表面力和流體微團變形速度的乘積等于單位時間內(nèi)流體微團的內(nèi)能增量加上流體微團的動能增量。

流體力學(xué)分支

流體是氣體和液體的總稱。在人們的生活和生產(chǎn)活動中隨時隨地都可遇到流體。所以流體力學(xué)是與人類日常生活和生產(chǎn)事業(yè)密切相關(guān)的。

地球流體力學(xué)

大氣和水是最常見的兩種流體。大氣包圍著整個地球，地球表面的百分之七十是水面。大氣運動、海水運動(包括波浪、潮汐、中尺度渦旋、環(huán)流等)乃至地球深處熔漿的流動都是流體力學(xué)的研究內(nèi)容，屬于地球流體力學(xué)范圍。

水動力學(xué)

水在管道、渠道、江河中的運動從古至今都是研究的對象。人們還利用水作功，如古老的水碓和近代高度發(fā)展的水輪機。船舶一直是人們的交通運輸工具，船舶在水中運動時所遇到的各種阻力，船舶穩(wěn)定性以及船體和推進器在水中引起的空化現(xiàn)象，一直是船舶水動力學(xué)的研究課題。這些研究有關(guān)水的運動規(guī)律的分支學(xué)科稱為水動力學(xué)。

氣動力學(xué)

20世紀初世界上第一架飛機出現(xiàn)以來，飛機和其他各種飛行器得到迅速發(fā)展。20世紀50年代開始的航天飛行使人類的活動范圍擴展到其他星球和銀河系。航空航天事業(yè)的蓬勃發(fā)展是同流體力學(xué)的分支學(xué)科——空氣動力學(xué)和氣體動力學(xué)的發(fā)展緊密相連的。這些學(xué)科是流體力學(xué)中最活躍、最富有成果的領(lǐng)域。

滲流力學(xué)

石油和天然氣的開采，地下水的開發(fā)利用，要求人們了解流體在多孔或縫隙介質(zhì)中的運動，這是流體力學(xué)分支之一滲流力學(xué)研究的主要對象。滲流力學(xué)還涉及土壤鹽堿化的防治，化工中的濃縮、分離和多孔過濾，燃燒室的冷卻等技術(shù)問題。

物理-化學(xué)流體動力學(xué)

燃燒煤、石油、天然氣等，可以得到熱能來推動機械或作其他用途。燃燒離不開氣體。這是有化學(xué)反應(yīng)和熱能變化的流體力學(xué)問題，是物理-化學(xué)流體動力學(xué)的內(nèi)容之一。爆炸是猛烈的瞬間能量變化和傳遞過程，涉及氣體動力學(xué)，從而形成了爆炸力學(xué)。

多相流體力學(xué)

沙漠遷移、河流泥沙運動、管道中煤粉輸送、化工流態(tài)化床中氣體催化劑的運動等都涉及流體中帶有固體顆?；蛞后w中帶有氣泡等問題。這類問題是多相流體力學(xué)研究的范圍。

等離子體動力學(xué)和電磁流體力學(xué)

等離子體是自由電子、帶等量正電荷的離子以及中性粒子的集合體。等離子體在磁場作用下有特殊的運動規(guī)律。研究等離子體的運動規(guī)律的學(xué)科稱為等離子體動力學(xué)和電磁流體力學(xué)(見電流體動力學(xué)，磁流體力學(xué))。它們在受控?zé)岷朔磻?yīng)、磁流體發(fā)電、宇宙氣體運動(見宇宙氣體動力學(xué))等方面有廣泛的應(yīng)用。

環(huán)境流體力學(xué)

風(fēng)對建筑物、橋梁、電纜等的作用使它們承受載荷和激發(fā)振動;廢氣和廢水的排放造成環(huán)境污染;河床沖刷遷移和海岸遭受侵蝕;研究這些流體本身的運動及其同人類、動植物間的相互作用的學(xué)科稱為環(huán)境流體力學(xué)(其中包括環(huán)境空氣動力學(xué)、建筑空氣動力學(xué))。這是一門涉及經(jīng)典流體力學(xué)、氣象學(xué)、海洋學(xué)和水力學(xué)、結(jié)構(gòu)動力學(xué)等的新興邊緣學(xué)科。

生物流變學(xué)

生物流變學(xué)研究人體或其他動植物中有關(guān)的流體力學(xué)問題，例如血液在血管中的流動，心、肺、腎中的生理流體運動(見循環(huán)系統(tǒng)動力學(xué)、呼吸系統(tǒng)動力學(xué))和植物中營養(yǎng)液的輸送(見植物體內(nèi)的流動)。此外，還研究鳥類在空中的飛翔(見鳥和昆蟲的飛行)，動物(如海豚)在水中的游動，等等。

因此，流體力學(xué)既包含自然科學(xué)的基礎(chǔ)理論，又涉及工程技術(shù)科學(xué)方面的應(yīng)用。以上主要是從研究對象的角度來說明流體力學(xué)的內(nèi)容和分支。此外，如從流體作用力的角度，則可分為流體靜力學(xué)、流體運動學(xué)和流體動力學(xué);從對不同“力學(xué)模型”的研究來分，則有理想流體動力學(xué)、粘性流體動力學(xué)、不可壓縮流體動力學(xué)、可壓縮流體動力學(xué)和非牛頓流體力學(xué)等。

第二篇：流體力學(xué)總結(jié)

1，跡線------某一流體質(zhì)點在空間運動時，不同時刻流經(jīng)的點組成的連線。

2，切應(yīng)力-------由于液體質(zhì)點的相對運動，產(chǎn)生一種內(nèi)摩擦力抵抗這種運動，而此力與作用面平行，稱切應(yīng)力。3，理想流體------把流體看作絕對不可壓縮、不能膨脹、無粘滯性、無表面張力的連續(xù)介質(zhì)，稱為理想流體。4，流線------某一瞬時在流場中繪出的一條曲線，該曲線上的所有各點的速度向量都與曲線相切。5，流函數(shù)------二維流動中，由連續(xù)性方程導(dǎo)出、其值沿流線保持不變的標(biāo)量函數(shù)。

6，勢函數(shù)------某函數(shù)對相應(yīng)坐標(biāo)的偏導(dǎo)數(shù)，等于單位質(zhì)量力在相應(yīng)坐標(biāo)軸上的投影，該函數(shù)稱為勢函數(shù)。7，連續(xù)介質(zhì)------認為真實流體所占有的空間可以近似的看做由“流體質(zhì)點”連續(xù)地、無空隙地充滿著的，稱為連續(xù)介質(zhì)。

8，粘性流體------實際流體都是粘性流體。粘性指流體質(zhì)點間由于相對運動而產(chǎn)生的阻礙相對運動的性質(zhì)。9，有勢流------液體流動時每個液體質(zhì)點都存在速度勢函數(shù)的流動稱為勢流，不存在繞自身軸的旋轉(zhuǎn)運動。, 10，渦旋強度------指微小渦束的渦旋通量（wd?）。d?：橫斷面積；w：旋轉(zhuǎn)角速度。

11，流管------指流面中所包含的流體。流面：在流場中作一空間曲線（非流線），過曲線上各點作流線所形成的面。, 12，激波------在氣體、液體和固體介質(zhì)中，應(yīng)力、密度和溫度等物理量在波陣面上發(fā)生突躍變化的壓縮波。二，問答

1，速度勢函數(shù)具有什么性質(zhì)？ 答：速度勢函數(shù)具有下列性質(zhì)：

（1）速度勢函數(shù)可允許相差一任意常數(shù)，而不影響流體的運動；

（2）φ（x，y）=常數(shù)時是等勢線，它的法線方向和速度矢量的方向重合；（3）沿曲線M0M的速度環(huán)量等于M點上φ值和M0點上φ值之差；???MM0udx?vdy??(M)??(M0)

（4）若考慮的是單連通區(qū)域，則由于封閉回線的速度環(huán)量 ??vdr?0

因此速度勢函數(shù)將是單值函數(shù)；若考慮的是雙連通區(qū)域，則速度環(huán)量Γ可以不等于零，因此φ可以是多值函數(shù)，它們的關(guān)系是

?（M）??(M0)?k1???其中，k1是封閉回線的圈數(shù)。2，水流運動的流函數(shù)具有什么性質(zhì)？ 答：流函數(shù)ψ具有下列性質(zhì)：

（1）ψ可以差一任意常數(shù)，而不影響流體的運動；

（2）ψ（x,y）=常數(shù)時是流線，亦即它的切線方向與速度矢量的方向重合；

（3）通過曲線M0M的流量等于M點和M0點上流函數(shù)之差，即Q??（M）??(M)

(4)在單連通區(qū)域內(nèi)若不存在源匯，則由Q?vnds?0推出流函數(shù)ψ是單值函數(shù)；若單連通區(qū)域內(nèi)有源匯或在雙連通區(qū)域內(nèi)，則一般Q?vnds?0由此，流函數(shù)ψ一般說來是多值函數(shù)，且各值之間的關(guān)系為

????（M）??（M0）?k1Q其中，k1是封閉回線的圈數(shù)。3，什么是單連通區(qū)域？什么是多聯(lián)通區(qū)域？

答：（1）如果區(qū)域內(nèi)任一封閉曲線可以不出邊界地連續(xù)的收縮到一點，則此連通區(qū)域成為單連通區(qū)域。（2）能做多個分隔面而不破壞區(qū)域連通性的稱之為多連通區(qū)域。

（3）分隔面：是這樣的曲面，它整個位于區(qū)域內(nèi)部，而且它和區(qū)域邊界的交線是一條封閉曲線。4，動力粘滯系數(shù)μ和運動粘滯系數(shù)ν的區(qū)別和聯(lián)系是什么？ 答：聯(lián)系：都可以用來表示液體粘滯性的大小；ν由μ推導(dǎo)而來：??

?區(qū)別：μ是動力量（Pa?s），ν是運動量?(m/s);后者不包括力的量綱而僅僅具有運動量綱。5，描述液體運動的兩種方法？區(qū)別？ 答：拉格朗日法，歐拉法

區(qū)別：拉格朗日法著眼于每個流體質(zhì)點自始至終的運動過程，描述它們的位置隨時間變化的規(guī)律；而歐拉法是著眼于空間點，設(shè)法在空間中的每一個點上描述出流體運動隨時間的變化狀況。6，在什么條件下流線和跡線重合？

答：流線是同一時刻不同質(zhì)點所組成的線，與拉格朗日觀點聯(lián)系；跡線是流體質(zhì)點在空間運動時所描繪出來的曲線，與歐拉觀點聯(lián)系。在定常運動時，二者必然是重合的。

定常運動：流場內(nèi)函數(shù)不依賴時間t的運動稱為定常運動。

7，“均勻流一定是恒定流，急變流一定是非恒定流”，這種說法是否正確？為什么？ 答：不正確。

均勻流是相對于空間分布而言，恒定是相對于時間而言，是判斷流體運動的兩個不同標(biāo)準。如：當(dāng)流量不變，通過一變直徑管道時，雖然是恒定流，但它不是均勻流。

8，對于簡單剪切流動，因其流線平行，流體質(zhì)點作直線運動，所以該運動是無渦流。這種判斷是否正確？為什么？ 答：不正確。

無渦流指液體流動時各質(zhì)點不存在繞自身軸的旋轉(zhuǎn)運動。對于剪切流動，盡管流體流線平行，但（rotv）z?-a（a為常數(shù)），處處有旋。

9，流體力學(xué)中的系統(tǒng)是什么意思？有哪些特點？ 答：系統(tǒng)也稱體系，是指某一確定流體的點集合的總體。

系統(tǒng)隨流體運動而運動，其邊界把系統(tǒng)和外界分開；系統(tǒng)邊界的形狀和所包圍的空間大小隨運動而變化。

在系統(tǒng)的邊界上，沒有流體流入或留出，即系統(tǒng)與外界沒有質(zhì)量交換，始終由同一些流體質(zhì)點組成，但可以通過邊界與邊界發(fā)生力的作用和能量交換。210，簡述流體膨脹性的意義及其影響因素。

答：膨脹性：流體溫度升高時，流體體積也增加的特性。又定義為在壓強不變的條件下，溫度升高一個單位時流體體積的相對增加量。

影響因素：溫度，液體本身的性質(zhì)。

11，微分形式和積分形式的基本方程各有什么特點？ 答：微分形式是了解流動過程各參數(shù)的變化規(guī)律。

積分形式是流動過程在某處參數(shù)發(fā)生不連續(xù)變化時采用的形式。

12，什么是渦旋不生不滅定理？

答：即拉格朗日定理：若流體理想、正壓，且外力有勢。如果初始時刻在某部分流體內(nèi)無旋，則以前或以后任一時刻中這部分流體皆無旋。反之，若初始時刻該部分流體有旋，則以前或以后的任何時刻中這一部分流體皆有旋。

13.試分析圖中三種情況下水體A受哪些表面力和質(zhì)量力？（1）靜止水池；（2）順直渠道水流；（3）平面彎道水流。

答：（1）壓應(yīng)力；重力。

（2）壓應(yīng)力，切應(yīng)力；重力。

（3）壓應(yīng)力，切應(yīng)力；重力，慣性力。

14，（1）寫出以下兩個方程的名稱：

方程一：?ui?0 ?xi方程二：?ui?ui1?p?uj?Fi??v?2ui ?t?xj??xi（2）從單位重量流體能量觀點簡要說明兩方程中各項的物理意義，以及兩方程的物理意義。

（3）這兩個方程在應(yīng)用條件上有何相同和差異之處？

三，計算

1，已知恒定流場中的流速分布如下，求此流場中的流線和跡線。

u1??ax

2u2?ax1（a≠0）

u3?0

2，3，已知定常流場中的流速分布為 dV?V?????(V??)V（??），寫出該式在直角坐標(biāo)系及下標(biāo)記號的表達式。??dt?t?x1?x2?x3u1??ax2x1?x222,u2?ax1x1?x222,u3?0

x1?0,x2?0,a?const(?0)

求其線變形率，角變形率和旋轉(zhuǎn)角速度。試判斷其是否為有勢流。

4，已知不可壓平面無旋流動的流函數(shù)??x1?x1x2?x2，求其速度勢函數(shù)。

5，潛艇水平運動時，前艙皮托管水銀U形管上讀數(shù)為h=17cm，海水比重為1.026，皮托管流速系數(shù)為c0=0.98。試求潛艇航速。

6，已知二元流場的速度勢為??x2?y2。

（1）試求ux，uy，并檢驗是否滿足連續(xù)條件和無旋條件。（2）求流函數(shù)，并求通過（1,0），（1,1）兩點的兩條流線之間的流量。

7，有一旋轉(zhuǎn)粘度計，同心軸和筒中間注入牛頓流體，筒與軸的間隙?很小，筒以?等角速度轉(zhuǎn)動，且保持流體溫度不變。假定間隙中的流體作圓周方向流動，且為線性速度分布，又L很長，所以底部摩擦影響不計。如測得軸上的扭矩為M，求流體的粘性系數(shù)。

?pijdvi8，?，寫出該式在直角坐標(biāo)系下及矢量形式的表達式。??Fi?dt?xj

9，圖示為重力作用下的兩無限寬斜面上具有等深自由面的二維恒定不可壓縮流體的層流運動。深度H為常量，斜面傾角為α，流體密度為ρ，動力粘度為μ，液面壓強pa為常量，且不計液面與空氣之間的粘性切應(yīng)力。試分析此流體運動現(xiàn)象的求解思路和步驟（不需要求解出方程）。

10，圖示為重力作用下的兩無限寬水平平板間的二維恒定不可壓縮流體的層流運動。平板間距為a，流體密度為ρ，動力粘度為μ，上板沿x方向移動的速度U為常量。試求平板間流體的速度分布。

課本

P138：一，7、9、10、14；二，1（2、3、7）、4；三，1、3 P199：2、3、6、8 P239：1（1、3）；2（1）；8 P166：1、3、5、7

第三篇：(流體力學(xué)定義)

流體力學(xué)定義：

研究流體的平衡及運動規(guī)律 流體與固體之間的相互作用規(guī)律 以及流體的機械運動與其它形式的運動之間的相互作用規(guī)律的一門科學(xué)流體特征：

流體具有受到任何微小剪切力都能產(chǎn)生連續(xù)形變的特征 即流體的流動性 不能抵抗拉力和切向力 但能承受壓力流體連續(xù)介質(zhì)模型：

流體由流體質(zhì)點組成 流體質(zhì)點充滿所占空間 流體質(zhì)點之間無任何間隙存在 流體質(zhì)點是微觀上充分大 宏觀上充分小的分子團

流體的壓縮性：

在一定溫度下 作用在流體上的壓強增高時流體的體積將減小 這種特性稱為流體的壓縮性 不可壓縮流動與不可壓縮流體： 流體的壓縮性及相應(yīng)的體積彈性模量是隨流體的種類 溫度和壓力而變化的 當(dāng)壓縮性對所研究的流動影響不大 可以忽略不計時 這種流動稱為不可壓縮流動 反之稱為可壓縮流動流體的膨脹性：

在壓強一定的條件下 隨著流體溫度升高 其體積增大的性質(zhì)稱為流體的膨脹性流體的粘性：

粘性是指流體微團發(fā)生相對運動時產(chǎn)生切向做功的性質(zhì) 是流體發(fā)生機械能損失的根據(jù)溫度對粘性的影響： 液體隨溫度的升高 液體的粘度減小氣體：隨溫度的升高氣體的粘性增加

實際流體與理想流體： 實際流體具有粘性 因此在流體流動時都產(chǎn)生粘性力 忽略粘性或假定沒有粘性的流體稱為理想流體

作用在流體上的力：1 表面力 包括壓力 切向力 2質(zhì)量力靜力學(xué)：研究流體在靜止?fàn)顟B(tài)下的平衡條件及其內(nèi)部的壓力分布規(guī)律。

靜止流體的壓強特征： 1流體靜壓強方向沿著作用內(nèi)面法線方向，即垂直指向作用面。2靜止流體中任意一點的靜壓強與作用面方位無關(guān)，即在靜止流體中的任意點上，受到來自各個方向的靜壓強大小均相等。壓強的表示方法：絕對壓強 相對壓強 真空壓強

靜力學(xué)基本方程的幾何意義：z 位置水頭 p/ρg 壓強水頭，z +p/ρg 總水頭。

靜力學(xué)基本方程的物理意義： 位置水頭z表示單位重量的流體從某一基準面算起所有的位置勢能。簡稱比位能。壓強水頭p/pg表示單位重量流體從壓強大為大氣壓強算起所具有的壓強勢能簡稱比壓能

靜止流體作用在壁面上的力總壓力：

靜止流體作用在任意形狀面上的總壓力大小等于平面形心處的壓強乘以該平面的面積。靜止流體作用在曲面上的總壓力的大小和方向：

水平方向：水平方向投影面上所受的力。

垂直方向：壓力體的液重。壓力體：

由液體的自由表面（或其延伸面）承受壓力的曲面和由該曲面的邊線向上垂直引伸到自由液面（或其延伸面）的各個表面所圍成的體積。它是為求靜止流體作用在曲面上的力的垂直分量 拉格朗日法：

著眼于流體質(zhì)點本身的運動情況，考察流體質(zhì)點運動的全過程，所以又稱跟蹤法。歐拉法：

著眼于流場的某個固定位置 觀察不同流體質(zhì)點流經(jīng)該位置時的參數(shù)變化情況。又稱站崗法。跡線：

同一流體質(zhì)點在一段時間內(nèi)的運動軌跡線稱為跡線。流線：

某一瞬時，在流場中畫出由不同流體質(zhì)點組成的空間曲線，該曲線上任一點的切線方向與流體在該點的速度方向一致，這條曲線即為流線。

流管：在流場中任取一條不是流線的封閉曲線L 過曲線上各點做流線，由這些流線圍成的一個管狀曲面 稱為流管。

流束：流管內(nèi)全部流體的總和，稱為流束。

有效斷面： 在流束或總流中，與所有流線相互垂直的斷面稱為有效斷面。濕周 水力半徑 緩變流和急變流：

緩變流是指流場中流線之間夾角較小和流線曲率半徑比較大的流動。不同時具備上面兩個條件的流動稱為急變流 流函數(shù)的性質(zhì)： 1等流函數(shù)線為流線

2平面流動中任意兩條流線間的流函數(shù)差值等于兩條流線間的單寬流量

層流 流體呈層狀流,層與層之間不相摻混

湍流 流體質(zhì)點邊撞擊邊摻混邊流動

邊界層（附面層）：流體固壁附近的一個很薄的粘性流體流動層，在此薄層內(nèi)流體速度梯度很大，薄層外流體速度梯度很小 粘性底層：

貼近壁面處厚度極薄的流體層，在這一層中，受壁面的制約 流動仍保持為粘性層流狀態(tài)過渡區(qū)：

在粘性底層外有一個由粘性底層向湍流區(qū)發(fā)展的過渡層湍流區(qū)：

在距壁面稍遠處 流動為充分發(fā)展的湍流狀態(tài) 此區(qū)域稱為湍流區(qū)

水力光滑管: 當(dāng)雷諾數(shù)較小時，近壁處粘性底層完全掩蓋住管壁粗糙突起,此時粗糙度對湍流不起作用.水力粗糙管: 隨著雷諾數(shù)增加,當(dāng)管壁突起完全暴露在湍流區(qū)時形成粗糙管.幾何相似；

指原型流動與模型流動的空間及邊界對應(yīng)的幾何尺寸稱比例運動相似

指原型和模型兩個流場的空間和邊界所對點上的速度方向相同 大小成比例動力相似

指原型和模型兩個流場對應(yīng)點上的各種同類力方向相同 大小成比例

歐拉數(shù)物理意義 壓力與慣性力的比值

雷諾數(shù)物理意義 慣性力與粘性力的比值 局部阻力產(chǎn)生的原因

1流動中流速的重新分布 2在漩渦中粘性力做功3流體中質(zhì)點相互摻混 撞擊引起的變化 減小局部損失的措施:減少沿程損失.1.減小管道長度L.2.合理增大管徑d.3降低管壁當(dāng)量粗糙度.4.盡可能采用圓管.5.降低系統(tǒng)粘度

壓力管路: 凡是液體充滿全管,并在一定壓差下流動的管路成為壓力管路

長管：指流體沿管路流動時的水頭損失以沿程損失為主 而局部損失和速度水頭二者的總和與沿程阻力相比很小

短管 指流體沿管道流動時局部損失和速度水頭在損失中所占比例較大

串聯(lián)管路:不同管徑的管段逐漸收尾連接而成的管路.并聯(lián)管路:入口端和出口端分別連接在一起的兩條或兩條以上的簡單管路或串聯(lián)管路.串聯(lián)管路各段流量相等 總阻力為各段阻力之和 并聯(lián)管路總流量為各支管流量之和 各支管阻力都相等

水擊現(xiàn)象：

在有壓管路系統(tǒng)中 由于閥門突然關(guān)閉或開啟（或其它原因）使管內(nèi)流速發(fā)生突然變化 從而引起管內(nèi)壓力急劇交替升降的現(xiàn)象稱為水擊現(xiàn)象 水擊波的傳播過程: 1.當(dāng)閥門關(guān)閉后t=1/c時刻水擊壓力波傳至管路入口處.此時管路中液體全部收到壓縮.并停止了流動.同時整個管壁受壓膨脹.此過程為減速增壓過程.2.當(dāng)t=2/c時管內(nèi)壓力全部恢復(fù)到起始壓力.并以U速度倒流.同時管壁全部恢復(fù)原狀.3.當(dāng)閥門關(guān)閉后t=3/c時.減壓波傳到管道入口處.主管內(nèi)流體處于低壓靜止?fàn)顟B(tài),管壁處于收縮狀態(tài).4.在t=4/c時,不平衡斷面一次以速度C傳到閥門處.而此時正是第一個過程的開始.水擊: 由于某種原因引起管內(nèi)液體流速突然變化,例如迅速開關(guān)閥門.突然停泵等.都會引起管內(nèi)壓力突然變化.這種現(xiàn)象叫管路中的水擊減小水擊的措施:

1適當(dāng)延長閥門開閉時間 2縮短受水擊影響的管道長度來降低水擊壓力

3減小閥門關(guān)閉前管道中流速以減小水擊壓力

4在管路適當(dāng)位置上設(shè)置蓄能器,以吸收壓能.減小水擊壓力 5水擊壓力與水擊壓力波傳播速度有關(guān) 減小水擊壓力波速度就能減小水擊壓力流體質(zhì)點：宏觀上充分小，微觀上充分大的分之團

流體的運動方式：

1、平移運動

2、旋轉(zhuǎn)運動

3、變形運動（線變形和角變形）

控制體：對于流體可用流道中連續(xù)流動的流體的某一定界來推導(dǎo)，則這個界區(qū)叫做控制體。等壓面 在一種連續(xù)的靜止流體中 靜壓力相等的各點組成的面 性質(zhì)1等壓面就是等勢面2作用在靜止流體中的任一點的質(zhì)量力與通過該點的等壓面垂直3兩互不相混的流體處于平衡狀態(tài)時他們的分界面是等壓面 不可壓縮流體：在流動過程中密度不變的流體為不可壓縮流體 為什么要減小水擊；水擊現(xiàn)象的出現(xiàn)將影響管路系統(tǒng)的正常運動和水泵的正常運轉(zhuǎn) 造成管壁和關(guān)鍵的破裂

第四篇：湖南大學(xué)流體力學(xué)

1.如圖2-16所示測量裝置，活塞直徑d=35㎜，油的相對密度d

Hg

油=0.92，水銀的相對密度d=13.6，活塞與缸壁無泄漏和摩擦。當(dāng)活塞重為15Ｎ時，h=700㎜，試計算Ｕ形管測壓計的液面高差Δh值。

2.如圖2-17所示為雙杯雙液微壓計，杯內(nèi)和Ｕ形管內(nèi)分別裝有密度ρ1=lOOOkg/m3和密度ρ2 =13600kg/m3的兩種不同液體，大截面杯的直徑Ｄ＝100mm，Ｕ形管的直徑d=10mm，測得h=30mm，計算兩杯內(nèi)的壓強差為多少?

3.已知密閉水箱中的液面高度h4=60mm，測壓管中的液面高度h1=100cm，Ｕ形管中右端工作介質(zhì)高度，如圖2-19所示。試求Ｕ形管中左端工作介質(zhì)高度h3為多少？

4.圖2-22表示一個兩邊都承受水壓的矩形水閘，如果兩邊的水深分別為h1=2m，h2=4m，試求每米寬度水閘上所承受的凈總壓力及其作用點的位置。

二．

1、在重力作用下靜止液體中，等壓面水平面的條件是（）

A 同 一 種 液 體

B 相 互 連 通

C 不 連 通

D 同 一 種 液 體，相 互 連 通。

2、金屬壓力表的讀值是（）： A絕對壓強；

B相對壓強；

C絕對壓強加當(dāng)?shù)卮髿鈮海?D相對壓強加當(dāng)?shù)卮髿鈮骸?/p>

3、某點的真空壓強為65 000Pa，當(dāng)?shù)卮髿鈮簽?.1MPa，該點的絕對壓強為：（）

A 65 000 Pa；

B 55 000 Pa；

C 35 000 Pa；

D 165 000 Pa;

4、靜止流場中的壓強分布規(guī)律()

A 僅適用于不可壓縮流體；

B 僅適用于理想流體；

C 僅適用于粘性流體；

D 既適用于理想流體，也適用于粘性流

第五篇：流體力學(xué)總結(jié)

1、質(zhì)點：是指大小同所有流動空間相比微不足道，又含有大量分子，具有一定質(zhì)量的流體微元。含義：宏觀尺寸非常小，微觀尺寸足夠大，具有一定的宏觀物理量，形狀可以任意劃定質(zhì)點間無空隙。

2、連續(xù)介質(zhì)假設(shè)：把流體當(dāng)做是由密集質(zhì)點構(gòu)成的、內(nèi)部無空隙的連續(xù)體。

3、相對密度：物體質(zhì)量與同體積4攝氏度蒸餾水質(zhì)量比

4、體脹系數(shù)：壓強不變時每增加單位溫度時，流體體積的相對變化率（α），溫度越高越大。

5、壓縮率：當(dāng)流體溫度不變時每增加單位壓強時，流體體積的相對變化率，壓強越大壓縮率越小壓縮越難（kt）。

6、體積模量：溫度不變，每單位體積變化所需壓強變化量，（K），越大越難壓縮。

7、不可壓縮流體：體脹系數(shù)與壓縮率均零的流體。

8、粘性：流體運動時內(nèi)部產(chǎn)生切應(yīng)力的性質(zhì)，是流體的內(nèi)摩擦特性，或者是流體阻抗剪切變形速度的特性，動力黏度μ：單位速度梯度下的切應(yīng)力，運動黏度:流體的動力黏度與密度的比值。

9、速度梯度:速度沿垂直于速度方向y的變化率。

10、牛頓內(nèi)摩擦定律：切應(yīng)力與速度梯度成正比。符合牛頓內(nèi)摩擦定律的流體；不符合牛頓內(nèi)摩擦定律的流體。

11、三大模型：連續(xù)介質(zhì)模型、不可壓縮模型、理想流體模型。連續(xù)介質(zhì)假設(shè)是流體力學(xué)中第一個帶根本性的假設(shè)。連續(xù)介質(zhì)模型：認為液體中充滿一定體積時不留任何空隙，其中沒有真空，也沒有分子間隙，認為液體是連續(xù)介質(zhì)，由此抽象出來的便是連續(xù)介質(zhì)模型。不可壓縮流體模型：在忽略液體或氣體壓縮性和熱脹性時，認為其體積保持不變以簡化分析，流體密度隨壓強變化很小，可視為常數(shù)的流體。

理想流體模型：連續(xù)介質(zhì)模型和不可壓縮模型的總和。

12、質(zhì)量力與表面力之間的區(qū)別：

①作用點不同質(zhì)量力是作用在流體的每一個質(zhì)點上表面力是作用在流體表面上； ②質(zhì)量力與流體的質(zhì)量成正比（如為均質(zhì)體與體積成正比）表面力與所取的流體的表面積成正比

③質(zhì)量力是非接觸產(chǎn)生的力,是力場的作用表面力是接觸產(chǎn)生的力

13、簡述氣體和液體粘度隨壓強和溫度的變化趨勢及不同的原因。

答：氣體的粘度不受壓強影響，液體的粘度受壓強影響也很?。灰后w的粘度隨溫度升高而減小，氣體的粘度卻隨溫度升高而增大，其原因是：分子間的引力是液體粘性的主要因素，而分子熱運動引起的動量交換是氣體粘性的主要因素。

1、質(zhì)量力與表面力：與流體微團質(zhì)量相關(guān)且集中作用在微團質(zhì)量中心上的力；大小與表面面積有關(guān)且分布作用在流體表面的力（平衡流體無表面切向摩擦力，有流體靜壓力即內(nèi)法線壓力—靜壓強是當(dāng)流體處于絕對靜止或相對靜止?fàn)顟B(tài)時流體中的壓強）。

2、流體靜壓力是流體作用在受壓面上的總作用力矢量，大小方向與受壓面有關(guān)，流體靜壓強是一點上流體靜壓力的強度，是無方向標(biāo)量，各向同性。

3、歐拉平衡方程：質(zhì)量力與表面力任意方向上平衡（相等相反）；受那方向上質(zhì)量分力，靜壓強沿該方向必然變化。

4、有勢質(zhì)量力：質(zhì)量力所做的功只與起點和終點的位置有關(guān)。力的勢函數(shù)：某函數(shù)對相應(yīng)坐標(biāo)的偏導(dǎo)數(shù)，等于單位質(zhì)量力在相應(yīng)坐標(biāo)軸上的投影。

5、等壓面：流體中壓強相等的各點所組成的平面或曲面。也是等勢面、與單位質(zhì)量力矢量垂直、兩不混合平衡液體交界面必是等壓面。

6、靜壓強基本公式：平衡流體各點位置勢能與壓強勢能一定。

7、絕對壓強pabs：以沒有氣體分子存在的完全真空為基準起算的壓強。

相對壓強p：以當(dāng)?shù)卮髿鈮簆a為基準起算的壓強，各種壓力表測得的壓強為相對壓強，相對壓強又稱為表壓強或計示壓強。

真空度pv：絕對壓強小于當(dāng)?shù)卮髿鈮旱臄?shù)值。

測量壓強做常用的儀器有：液柱式測壓計和金屬測壓表。

液柱式測壓計包括測壓管、U形管測壓計、傾斜式微圧計和壓差計。

8、阿基米德原理：液體作用于潛體或浮體上的總壓力，只有鉛垂向上的浮力，大小等于所排開的液體重量，作用線通過潛體的幾何中心。

9、流體平衡微分：在靜止流體中，各點單位質(zhì)量流體所受質(zhì)量力與表面力相平衡。

10、靜壓強計量單位：應(yīng)力單位，液柱高單位，大氣壓單位。

11、靜止流體中應(yīng)力的特性。

（1）方向沿作用面的內(nèi)法線方向；（2）靜壓強的大小與作用面的方位無關(guān)各向同性。

12、由液體靜力學(xué)基本方程得到的結(jié)論（推論）：（1）靜壓強的大小與液體的體積無關(guān)；

（2）兩點的壓強差等于兩點之間單位面積垂直液柱的重量；

（3）在平衡狀態(tài)下，液體內(nèi)任一點壓強的變化等值地傳遞到其他各點。

1、描述流體運動的兩種方法：拉格朗日法和歐拉法。除個別質(zhì)點的運動問題外，都應(yīng)用歐拉法。

拉格朗日法：是以個別質(zhì)點為研究對象，觀察該質(zhì)點在空間的運動，然后將每個質(zhì)點的運動情況匯總，得到整個流體的運動。質(zhì)點的運動參數(shù)是起始坐標(biāo)和時間變量t的連續(xù)函數(shù)。歐拉法：是以整個流動空間為研究對象，觀察不同時刻各空間點上流體質(zhì)點的運動，然后將每個時刻的情況匯總起來，描述整個運動?？臻g點的物理量是空間坐標(biāo)）和時間變量t的連續(xù)函數(shù)。

2、定常流動=恒定流：如果流場中物理量的分布與時間變化無關(guān)，則稱為定常場或定常流動，當(dāng)?shù)貙?dǎo)數(shù)為零（與空間坐標(biāo)無關(guān)，則稱為均勻場或均勻流動，流線平行遷移導(dǎo)數(shù)為零）。

3、控制體：是空間的一個固定不變的區(qū)域，是根據(jù)問題的需要所選擇的固定的空間體積。它的邊界面稱為控制面。

4、跡線：流體質(zhì)點運動的軌跡，拉格朗日法。

5、流線：流場中的瞬時光滑曲線，曲線上各點的切線方向與該點瞬時速度方向一致（定常中流線形狀不隨時間變化且與跡線重合，除了奇點駐點不相交不突然轉(zhuǎn)折），歐拉法。流線構(gòu)成一管狀曲面，稱為流管。流線：表示某一瞬時流體各質(zhì)點運動趨勢的曲線，曲線上任一點的切線方向與該點的流速方向重合。（對的描繪）

6、流管流束總流：在垂直于流動方向的平面上，過流場中任意封閉的微小曲線上的點作流線所形成的管狀面稱為流管。流束：流管以內(nèi)的流體，稱之為流束?？偭鳎河蔁o數(shù)多個元流組成的，在一定邊界內(nèi)具有一定大小尺寸的實際流動的流體

7、流量、體積流量、質(zhì)量流量：單位時間內(nèi)通過某一過流斷面的流體的量；單位時間內(nèi)通過斷面的流體體積；單位時間內(nèi)通過斷面的流體質(zhì)量。

8、一（二、三）元流：除時間坐標(biāo)外，流動參數(shù)隨一（二、三）個空間坐標(biāo)變化的流動。

9、理想伯努利方程：理想流體總機械能守恒。重力流體的位能、壓能、動能叫做位置、壓強、速度水頭。

10、皮托管：將流體動能轉(zhuǎn)化為壓能從而通過測壓計測量流體速度的儀器。

11、節(jié)流式流量計：通過節(jié)流元件前后壓差測定流量的儀器。

12、流線跡線相關(guān) 流線性質(zhì)：（1）在恒定流中，流線的形狀和位置不隨時間變化；（2）在同一時刻，一般情況下流線不能相交或轉(zhuǎn)折。在恒定流中流線與跡線重合，非恒定流中一般情況下兩者不重合，但當(dāng)速度方向不隨時間變化只是速度大小隨時間變化時，兩者仍重合。

差別：跡線是同一流體質(zhì)點在不同時刻的位移曲線，與拉格朗日觀點對應(yīng)，而流線是同一時刻、不同流體質(zhì)點速度方向與之相切的曲線，與歐拉觀點相對應(yīng)。

13、流動分類：（1）根據(jù)運動參數(shù)是否隨時間變化，分為恒定流和非恒定流；（2）根據(jù)運動參數(shù)與空間坐標(biāo)的關(guān)系，分為一元流、二元流和三元流；（3）根據(jù)流線是否平行，分為均勻流和非均勻流。

1、力學(xué)相似：實物流動與模型流動在對應(yīng)點上對應(yīng)物理量有一定的比例關(guān)系，包括幾何相似（實物流動與模型流動有相似的邊界形狀，一切對應(yīng)的線性尺寸成比例）、運動相似（實物流動與模型流動的流線幾何相似，對應(yīng)點速度成比例）、動力相似（實物流動與模型流動受同種外力作用，對應(yīng)點上對應(yīng)力成比例）。

2、相似準則：使兩個流動動力相似，各項力符合的一定約束關(guān)系，包括雷諾準則（相似流動的雷諾數(shù)相等，粘滯力相似；雷諾數(shù)為慣性力與粘滯力之比）、弗勞德準則（相似流動的弗勞德數(shù)相等，重力相似；弗勞德數(shù)為慣性力與重力之比）、歐拉準則（相似流動的歐拉數(shù)相等，壓力相似；歐拉數(shù)為壓力與慣性力之比）。

3、相似條件：滿足幾何相似、運動相似、動力相似，以及兩個流動的邊界條件和起始條件相似。

4、相似關(guān)系：幾何相似是運動相似和動力相似的前提與依據(jù);動力相似是決定兩個流動相似的主導(dǎo)因素;運動相似是幾何相似和動力相似的表現(xiàn)。

4、量綱和諧原理：凡正確反映客觀規(guī)律的物理方程，其各項的量綱必須是一致的。

6、量綱分析：方法是瑞利法和π定理，依據(jù)是量綱和諧原理。

7、為什么每個相似準則都是和慣性力做比較？

作用在流體上的力除慣性力是企圖維持流體原來運動狀態(tài)的力外，其他力都是企圖改變運動狀態(tài)的力。如果把作用在流體上的各力組成一個力多邊形的話，那么慣性力則是這個力多邊形的合力，即牛頓定律F=ma。流動的變化就是慣性力與其他上述各種力相互作用的結(jié)果。因此各種力之間的比例關(guān)系應(yīng)以慣性力為一方來相互比較。

1、層流：流速較小時，水沿軸向流動，流體質(zhì)點沒有橫向運動，不互相混雜的流動狀態(tài)。

2、湍流（紊流）：流速較大時，流體質(zhì)點有劇烈混雜，質(zhì)點速度在橫縱向上均有不規(guī)則脈動現(xiàn)象的流動狀態(tài)。

3、臨界：管徑與運動粘度一定，從湍流變層流時，平均速度為下臨界速度，無量綱數(shù)為下臨界雷諾數(shù)（2320）。

4、水力半徑:總流過流斷面面積與濕周之比。

5、圓管中層流：只有軸向運動，定常、不可壓縮，速度分布的軸對稱性，等徑管路壓強變化的均勻性，管道中質(zhì)量力不影響流動性能。

6、哈根伯肅葉定律：圓管層流的K型分布得到速度分布，推求流量、粘度。

7、沿程損失：等徑管路中由于流體與管壁及流體本身的內(nèi)部摩擦（沿程阻力），使流體能量沿流動方向逐漸降低，可以用壓強損失、水頭損失（壓強水頭差—達西公式）、功率損失（水頭損失乘流量pg）表示。

8、尼古拉茲實驗：對圓管有壓流進行了系統(tǒng)的沿程阻力系數(shù)和斷面流速分布的測定。層流區(qū)（2320），臨界區(qū)（4000，扎依欽科），光滑管湍流區(qū)（布拉休斯100000尼古拉茲），過渡區(qū)（柯列布茹克=阿里特蘇里用于三個阻力區(qū)），粗糙管湍流區(qū)（尼古拉茲=希夫林松）

9、局部損失：經(jīng)過管路附件時產(chǎn)生的壓強、水頭、能量損失（渦旋區(qū)和速度重新分布）。

10、長管短管：水頭損失絕大部分為沿程損失，局部損失可忽略的管路；水頭損失中沿程損失、局部損失各占一定比例的管路。

11、管路特性：水頭與流量的函數(shù)關(guān)系。

12、串聯(lián)管路流量等，總水頭損失等各段水頭損失和；并聯(lián)管路各段損失等，總流量為和。

13、管中水擊（液壓沖擊）：在有壓管道中，由于某種原因，使水流速度突然發(fā)生變化，同時引起壓強大幅度波動的現(xiàn)象。用間接水擊、過載保護、減小管路長度和增加管道彈性防止。

14、雷諾數(shù)與粘度、流速、管徑（大小）有關(guān)。

15、圓管層流流動時,其斷面的切應(yīng)力直線分布、流速拋物面分布。

1、薄壁厚壁孔口區(qū)別：厚壁孔口只有內(nèi)收縮，阻力系數(shù)分入口、斷面收縮、后半段沿程當(dāng)量蘇力系數(shù)三部分。

2、厚壁孔口流速系數(shù)小，速度??；流量系數(shù)大，流量大。

3、管嘴正常工作條件：長度不能太短，p不能太大。

4、管道：簡單管道（沿程直徑和流量都不變化的管道）、串聯(lián)管道（由直徑不同的管段順序連接起來的管道）、并聯(lián)管道（在兩節(jié)點之間并聯(lián)兩根或兩根以上的管道）。

5、孔口、管嘴出流和有壓管流各自的水力特點是：（1）孔口、管嘴出流只有局部水頭損失，不計沿程水頭損失，；（2）短管的局部水頭損失和沿程水頭損失都要計入，；（3）長管的局部水頭損失和流速水頭的總和同沿程水頭損失相比很小，按沿程水頭損失的某一百分數(shù)估算過忽略不計。

7、相同的作用水頭下，同樣開口面積，管嘴的過流能力是孔口過流能力的1.32倍。