《流體力學概述》PPT課件.ppt

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巖體水力學,主講：陳海霞,參考書目,《水力學》，水力學與山區(qū)河流開發(fā)保護國家重點實驗室（四川大學）編，吳持恭主編，2008，高等教育出版社，北京《流體力學》，吳望一編著，2008，北京大學出版社，北京《流體力學》，汪志明，崔海清，何光渝主編，2006，石油工業(yè)出版社，北京《裂隙巖體水力學基礎》，朱珍德，郭海慶著，2007，科學出版社，北京《巖體水力學導論》，仵彥卿，張倬元著，1995，西南交通大學出版社，成都,第一章流體力學概述,發(fā)展簡況：國內(nèi)_水磨、水車、銅壺滴漏、孔明燈，秦朝都江堰等；國外_阿基米德浮力理論，托里拆利（1643）孔口泄流定律，巴斯加（1650）壓強傳遞定律，牛頓（1686）液體內(nèi)摩擦定律等。之后，伯努利方程、歐拉方程奠定了理論基礎，納維-斯托克斯、泊阿松等促成了粘性流體力學理論和旋渦理論；實驗方面有雷諾、謝才、達西等發(fā)現(xiàn)了兩流態(tài)、水力摩阻、滲流等現(xiàn)象或規(guī)律；儒柯夫斯基、卡門、普朗特等對空氣動力學、繞流、邊界層等理論作出了重大貢獻。,第一章流體力學概述,流體的性質(zhì)：分子間引力小，無固定形狀，受剪切作用即變形，有流動性，一般無抗拉能力（除粘彈性流體外），在容器中僅能承受壓力，流體內(nèi)無殘余應力，各向同性等。,第一章流體力學概述,定義：流體是在外力作用下能產(chǎn)生連續(xù)變形的各向同性物質(zhì)。流體分類：形態(tài)液體-氣體；壓縮性可壓縮與不可壓縮；粘性理想流體與粘性流體；流變性牛頓流體與非牛頓流體。,第一章流體力學概述,連續(xù)介質(zhì)假設：認為流體質(zhì)點是微觀上充分大、宏觀上充分小的流體微團，完全充滿整個所占空間，無孔隙存在。流體力學研究方法：實驗、理論、計算三手段相互促進，彼此影響。,第一章流體力學概述,描述流體運動的兩種方法：拉格朗日方法和歐拉方法拉格朗日方法：著眼于流體質(zhì)點，設法描述出每個流體質(zhì)點自始至終的運動過程，即所有質(zhì)點的位置隨時間變化的規(guī)律。跡線：流體質(zhì)點在空間運動時所描繪出來的曲線。,第一章流體力學概述,拉格朗日表述方法,,,第一章流體力學概述,例1.1一流體質(zhì)點位置與時間關系為,問在給定的時間和空間上：流體質(zhì)點的速度矢量和加速度矢量各為多少?,第一章流體力學概述,解:速度矢量為:代入數(shù)值,得,第一章流體力學概述,加速度為:故,第一章流體力學概述,歐拉方法：著眼于空間點，設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。,,第一章流體力學概述,,流線：流體速度場中的曲線，該曲線上每點的切線方向與該點的速度矢量方向重合。一般地，流線與跡線相互區(qū)別，但在穩(wěn)定流中重合。,第一章流體力學概述,例1.2已知流場的流速矢量為,問在時,該點的加速度為多少?解:因為所以,第一章流體力學概述,流體運動分類：穩(wěn)定性穩(wěn)定流動與非穩(wěn)定流動；空間自由度一維、二維、三維運動；有旋性有旋流與無旋流；流態(tài)層流和湍流（紊流）,