流体的主要力学性质

北京市燃气集团燃气学院教案

一、班名: 二、授课内容:引言 三、时间:60分钟 四、重点

流体的力学模型——连续性介质、无粘性流体、不可压缩流体。 五、难点

作用在流体上的力——表面力、质量力。 六、课程性质:综合课 七、教学目的

通过讲解使学员对表面力和质量力有一定的了解,理解流体的力学模型及其意义。 八、教学目标

九、所需教具

黑板、粉笔、板擦、计算机和投影仪。 十、教学过程

首先组织教学,把学员的精神都集中到课堂上来。 (一)回顾上一讲内容(启发式教学,用时5分钟)

1、密度、比容及重度

2、流体的热胀性

流体受热时体积膨胀而密度减小的性质称为流体的热胀性。 3、流体的压缩性

流体的压缩性是指流体受压,体积减小而密度增大的性质。

《流体力学》

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4、流体的粘滞性及牛顿内摩擦定律

流体的粘滞性是指流体自身阻止其产生相对运动的性质。

5、流体的粘度与温度间关系

6、流体的其他性质

表面张力是液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。 (二)本节内容

1、作用在流体上的力

根据力的作用方式的不同,可以分为质量力和表面力。

质量力作用于流体内部上,并与流体质量成正比。分为重力和惯性力。对于静止流体而言,只有重力存在。

表面力作用于流体表面上,并与作用面的面积成正比。以压力P和切应力τ形式存在。对于静止流体,只有压力P存在。

因此,对于静止流体质量力和表面力仅以重力和压力形式存在。 2、流体的力学模型

为了更为简便地研究作用于流体上的力,对流体做了以下三点假设: (1)连续性介质。

化学知识告诉我们:物体都是由无数微小粒子(原子、分子等)组成的,并且粒子之间是存在间隙的。流体自然也不例外。

《流体力学》

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由于流体力学研究的是大量流体粒子的宏观运动特性,此时分子间隙对研究的影响不大,因此可将流体看做连续性介质。

(2)无粘滞性流体。

任何流体都具有粘滞性。但对于某些流体(如常温、常压下的水和空气),其粘滞性较小,故可先忽略不计,从而使研究简化。如确需考虑粘滞性,再对粘滞性造成的影响进行修正。

(3)不可压缩流体

在流速不太高的流动过程中,压强与流速变化均不大,此时可将流体看做不可压缩流体。

(三)本节小结(直观式教学,用时5分钟)

十一、板书设计

详见本讲PPT。 十二、作业

《流体力学》

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