Transcript 第2讲

流体的特性
固体介质分子间的空隙较大，它们之间的凝聚力使
固体保持固定的形状。
液体分子间的间距较小（ 10-6-10-7mm），分子间凝
聚力较小，所以液体分子运动有较大的自由程。
表面力
• 液体受剪应力(切向力)作用时发生连续不断的变
形(力/单位面积)
量度
•



•
•
•
基本因次－长度,时间,质量, 角度
次要因次－面积，速率和密度
因次的一致性
力F=质量x 加速度= MLT-2
M=FL-1T2
压强=力/面积= s=MLT-2/L2 =ML-1T-2
自由落体方程, d=gt2/2; g=32.2 ft/s2
d = 16.1t 2
• 表格1.1（p.4）
• 常见物理量
• 的单位
• 表格1.1（p.4）
• 接上页
单位
美国/英国系统（BG）的单位有：长度（ft），时间
（s），力（ ib），温度（ oF, oR），质量(slug),重
量（重力＝mg） g=32.174 ft/s2
国际单位(SI)的单位有：长度（m），时间（s），
温度（ K, oC ）力（N），g=9.81 m/s2
英国能量系统(EE)的单位：有-长度（ft），时间
（s），温度（ oR），质量(ibm),力（ ib），g=9.81
m/s2
质量和重量
• 表格1.2 (p. 7)
SI单位的前缀
• 表格1.3
BG和EF单位与SI单
位的换算关系
• 表格1.4
SI单位的前缀
一缸水总重量36千克,放在电梯上.，当电梯以加速度向上运
动时，求杠作用于电梯上的力（牛顿）。
F = ma
F f  oW = m a
F f = m( g  a )
Ff = 36kg[9.81m / s 2  (7 ft / s 2 )(0.3048m / ft )
= 430kg.m / s 2 ;430N

流体特性分析
•
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•
•
•
牛顿运动定律
质量守恒定律
热力学第一和第二定律
流体静力学规律
流体动力学规律
连续性
• 自然界中的物质都是有原子构成的。
• 也有人认为，物质是连续的整体，否认原子的存在。
• 认为物质是质点且变化是连续的
密度
• 密度r = 质量/体积，单位是
S/ft3; kg/m3
1
• 比容
v=
r
 =
• 容重＝重量/体积
• 比重＝流体的密度/水的密度
SG =
r
r H O@ 4C
2
rg
图标1.1（p.10）
不同温度下水的密度
表格1.5
部分常见液体的物理性能
理想气体定律
相对于液体，气体有高度的压缩性，密度变化直接
与压力及温度相关
p = rRT
压强单位为lb/ft2 (psf) ; lb/in2 (psi); N/m2 (Pa)
标准海平面大气压力为14.7 psi或101.33 kPa。
R是通用气体常数，其值为8.314 kJ/Kmol ;或1.986 Btu
/lb mol
计算压强100kp，温度25c时，尺寸为4 m × 5 m × 6
m的容器内空气的密度，容重和质量。