*第1页，共27页，星期日，2025年，2月5日*流量——在单位时间内流过有效截面积的流体的量。体积流量（）：质量流量（）：平均流速——体积流量与有效截面积之比值。用v表示。一、流量、流速适宜流速：水及低粘度液体的流速为1～3m/s，一般常压气体流速为10m/s,饱和蒸汽流速为20～40m/s第一节研究流动运动的常用概念第2页，共27页，星期日，2025年，2月5日按照流体性质划分：可压缩流体的流动和不可压缩流体的流动；理想流体的流动和粘性流体的流动；牛顿流体的流动和非牛顿流体的流动；按照流动特征区分：有旋流动和无旋流动；层流流动和湍流流动；定常流动和非定常流动；超声速流动和亚声速流动；按照流动空间区分：内部流动和外部流动；一维流动、二维流动和三维流动；二、流动分类*第3页，共27页，星期日，2025年，2月5日定常流动、非定常流动（steadyandunsteadyflow)非定常流动：定常流动：第4页，共27页，星期日，2025年，2月5日迹线——流体质点的运动轨迹线。属拉格朗日法的研究内容。烟线/脉线/条文线三、迹线和流线*第5页，共27页，星期日，2025年，2月5日流线——速度场的矢量线。任一时刻t，曲线上每一点处的切向量都与该点的速度向量相切。流线微分方程：*第6页，共27页，星期日，2025年，2月5日流线的几个性质：在定常流动中，流线不随时间改变其位置和形状，流线和迹线重合。在非定常流动中，由于各空间点上速度随时间变化，流线的形状和位置是在不停地变化的。流线不能彼此相交和折转，只能平滑过渡（一般情况）。流线密集的地方流体流动的速度大，流线稀疏的地方流动速度小。迹线和流线的差别：迹线是同一流体质点在不同时刻的位移曲线，与Lagrange观点对应；流线是同一时刻、不同流体质点速度向量的包络线，与Euler观点对应。*第7页，共27页，星期日，2025年，2月5日A1，A2为总流上的任意两个截面和分别表示两个截面上的平均流速，并将截面取为有效截面：对于不可压缩流体：一维定常流动积分形式的连续性方程方程表明：在定常管流中的任意有效截面上，流体的质量流量等于常数。方程表明：对于不可压缩流体的定常一维流动，在任意有效截面上体积流量等于常数。在同一总流上，流通截面积大的截面上流速小，在流通截面积小截面上流速大。一元流动总流的连续性方程：第二节连续性方程*第8页，共27页，星期日，2025年，2月5日例题1：旋风除尘器，A2=100mm*20mm,d1=100mm,v2=12m/s求v1=?解：第9页，共27页，星期日，2025年，2月5日无黏流体微元体在质量力和表面力的作用下产生的加速度，根据牛顿第二定律：两端同除以微元体的质量,并整理有：写成矢量式：第三节流体的运动微分方程第10页，共27页，星期日，2025年，2月5日对于不可压缩粘性流体，粘性体膨胀应力为零，其运动方程为：上式称纳维－斯托克斯（Navier-Stokes）方程。第11页，共27页，星期日，2025年，2月5日对理想流动，认为流体无粘性，，这时运动方程简化为欧拉方程：或矢量形式：第12页，共27页，星期日，2025年，2月5日当流体静止不动时，，则运动方程简化为：第13页，共27页，星期日，2025年，2月5日每1kg流体具有的内能U、位势能zg、动能1/2u2、压力能pv或p/ρ、输入工、换热量满足总能量守衡。qe考虑机械能转化为热，过程不可逆，记为机械能损