注冊(cè)巖土工程師基礎(chǔ)考試-第六章 流體力學(xué)

注冊(cè)巖土工程師
基礎(chǔ)考試
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第六章 流體力學(xué)第一節(jié) 流體的主要物理性質(zhì)
第二節(jié) 流體靜力學(xué)
第三節(jié) 流體動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)
第四節(jié) 流動(dòng)阻力和水頭損失
第五節(jié) 孔口、管嘴出流，有壓管道恒定流
第六節(jié) 明渠恒定均勻流
第七節(jié) 滲流定律，井和集水廊道
第八節(jié) 相似原理和量綱分析
第九節(jié) 流體運(yùn)動(dòng)參數(shù)（流速、流量、壓強(qiáng)）的測(cè)量第一節(jié)流體的主要物理性質(zhì)
流體力學(xué)
1. 概念：流體、流體力學(xué)
2. 性質(zhì)：流動(dòng)性
3. 研究?jī)?nèi)容：機(jī)械運(yùn)動(dòng)規(guī)律
自然界三態(tài)：
質(zhì)量守恒
氣體
液體 特征
能量守恒
固體
牛頓運(yùn)動(dòng)定律0.連續(xù)介質(zhì)（假定）
（1）連續(xù)介質(zhì)模型：
從微觀上是由大量分子組成的；從宏觀
上可以認(rèn)為流體是由質(zhì)點(diǎn)組成的，質(zhì)點(diǎn)一個(gè)
挨著一個(gè)，質(zhì)點(diǎn)間既不留空隙，也不存在真
。
空的連續(xù)體
（2）為什么要建立連續(xù)介質(zhì)的概念？
必要性（簡(jiǎn)化） u ? f (x, y, z,t)
x 1
p ? f (x, y, z,t)
便于利用數(shù)學(xué)工具
2一 易流動(dòng)性
流體在靜止的時(shí)候不能承受切應(yīng)力。（在微小切
應(yīng)力作用下就會(huì)發(fā)生流動(dòng)變形）。
不能承受拉力，只能承受壓力。二 質(zhì)量、密度
物體中所含物質(zhì)的數(shù)量，稱為質(zhì)量，單位體積流
體中所包含流體的質(zhì)量稱為密度。
M ? ?V 3
?(kg / m )
質(zhì)量：
?M
?M
密度： ?? lim (?V ? 0)
??
?V
?V三 重力、重度
地球?qū)α黧w的引力，稱為重力。
單位體積流體內(nèi)所具有的重力稱為容重或
重度。
重力 G ? mg
G
重度（容重）： ? ? ? ? ?g
V
水
（常溫常壓情況下）
3
3 ? ? 9.8kN / m
?? 1000kg / m牛頓內(nèi)摩擦定律
四 粘滯性（粘性）：
? 流體在運(yùn)動(dòng)時(shí)抵抗剪切變形速度的特性。
du
UA U du
? ? ?
R ? T ? ? ? ?A ? ?A
h h dy dy
動(dòng)力粘滯系數(shù)符號(hào)、單位 ? ( p ? s )
a
2
運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)符號(hào)、單位 ? (m / s)
?? ??
動(dòng)力粘滯系數(shù)表達(dá)式
切應(yīng)力 N/m2，P 方向、大小
a，牛頓內(nèi)摩擦定律 流速梯度
牛頓流體：水、空氣、
du
du 煤油、甲醇、乙醇
?? ?
?? c
dy
dy
理想賓漢流體：瀝青
、泥漿、血漿
偽朔性流體：油漆、
顏料、橡膠溶液
膨脹性流體：生面團(tuán)
理想流體
?? 0五 壓縮性與熱脹性
dV d?
壓縮系數(shù)：
V ?
?? ?
??
dP
dP
1 dp
膨脹系數(shù)（彈性模量）K ：K ? K ? ?
d?