知识点汇总— 1.2 流体静力学方程

1、流体的概念，流体在生产生活中的应用

2、流体的研究方法：

流体质点、连续性假定、稳态流动和非稳态流动、控制体

3、作用在流体上的力：

1）质量力、表面力

剪切力（表面力在切向方向上的分量）；剪切应力/剪应力/切应力（单位面积上的剪切力，τ，单位：Pa）

压力：表面力的法向分量；压强P：单位面积上的压力，本课程中长称为压力，单位N/m²，Pa。

2）压力的表示方法：表压和真空度

表压=绝对压力-大气压；真空度=大气压-绝对压力

4、流体的性质：

1）密度、压缩性、粘性；

2）牛顿粘性定律：（μ为粘度系数）

剪应力或单位面积上摩擦力τ的大小与速度梯度成正比。

3）理想流体：粘度为零的流体，流动时的内摩擦力为零。

理想流体并不存在，是为简化工程问题而假设的模型，对复杂的流动问题，可先按理想流体处理，再进行修正。

实际流体：具有粘性的真实流体。

4）牛顿型流体和非牛顿型流体

    牛顿型流体：符合牛顿粘性定律的流体。气体和大多数液体属于牛顿流体。是本课程主要讨论的对象。

    非牛顿型流体：不符合牛顿粘性定律的流体。

5、流体静力学基本方程：

流体在重力场中处于静止状态时的力的平衡规律，特别是内部压力的变化规律。

p/ρ+gz = 常数

• p/ρ为静压能，gz为位能。

• 压力随高度变化。

• 单位质量流体的静压能与位能之和为常数，二者可相互转化。

• 静力学方程的其他形式和推论：等压面高度相等；液面上的压力能传递到液体内部。

   注意—静力学方程的应用范围：重力场中静止的不可压缩的连续的同一流体。

6、静力学方程及其应用：测量压力、测量压差、测量液位、液封

                               

思考题：

1、为什么液体的粘度随着温度的升高而降低？而气体的粘度随着温度的升高而升高？

要点：液体粘性主要源于分子引力，而气体的粘性主要源于分子的运动。

2、试自行推导一下流体静力学基本方程。

3、试举例说明流体静力学基本方程在生活生产中的应用。