Resumen de puntos de conocimiento en mecánica de fluidos

Capítulo uno Introducción

1 El líquido y el gas se conocen colectivamente como fluidos. La característica básica de los fluidos es la fluidez. Mientras haya esfuerzo cortante, el flujo continuará. El fluido no puede soportar esfuerzos cortantes cuando está quieto.

2 Hipótesis del fluido continuo: El fluido se estudia como un continuo compuesto por partículas densas y sin vacíos en su interior.

3 Métodos de investigación de la mecánica de fluidos: teoría, valor numérico, experimento.

4 Fuerzas que actúan sobre el fluido

(1) Fuerza superficial: La fuerza que actúa sobre la superficie del fluido tomado a través del contacto directo.

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Capítulo 3 Fundamentos de la dinámica de fluidos

1 Concepto básico:

(1) Partícula fluida (partícula): un microrracimo fluido con un volumen pequeño, y el fluido se compone continuamente de este microracimo fluido.

(2) Punto espacial: el punto espacial es solo un punto geométrico que representa la posición espacial, no el microrracimo fluido real.

(3) Campo de flujo: un espacio lleno de fluido continuo en movimiento. En el campo de flujo, cada partícula de fluido tiene ciertos elementos de movimiento.

(4) Aceleración local (aceleración variable en el tiempo): en una cierta posición espacial, la tasa de cambio de la velocidad de la partícula de fluido con el tiempo.

Aceleración de migración (aceleración de desplazamiento): La tasa de cambio de velocidad causada por el cambio de la posición espacial de la partícula de fluido en un instante.

(5) Flujo estacionario y flujo no estacionario: un flujo con el tiempo como estándar y los parámetros de movimiento en cada punto del espacio que no cambian con el tiempo es un flujo constante. De lo contrario, es un flujo no constante.

(6) Flujo unario: los parámetros de movimiento son solo una función de las coordenadas espaciales y las variables de tiempo.

Flujo binario: los parámetros de movimiento son funciones de solo dos coordenadas espaciales y una variable de tiempo.

Flujo ternario: tomando el espacio como estándar, los parámetros de movimiento en cada punto del espacio son funciones de tres coordenadas espaciales y el tiempo.

(7) Línea aerodinámica: la curva de la dirección del flujo en un momento determinado, y los vectores de velocidad de cada partícula en la curva son tangentes a la curva.

naturaleza aerodinámica

(1) La dirección de la tangente de cada punto en la línea de corriente representa la dirección de la velocidad de estos puntos en el campo de flujo al mismo tiempo, por lo que la forma de la línea de corriente generalmente cambia con el tiempo.

(2) Las líneas de corriente generalmente no se cruzan (también se cruzan en casos especiales: V=0, velocidad=

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）

(3) La línea de corriente no gira, sino que es una curva suave.

(8) Trayectoria: la trayectoria de las partículas de fluido en un período de tiempo.

Rastros y líneas de corriente

(1) En un flujo constante, las líneas de corriente son geométricamente consistentes con la trayectoria.

similitudes y diferencias

(2) En flujo no estacionario, los dos generalmente se superponen, pero en algunos casos (V=C) los dos aún pueden superponerse.

(9) Tubo de flujo: en un momento determinado, se dibuja arbitrariamente una curva cerrada en el campo de flujo y se dibujan líneas de corriente a través de cada punto de la curva para formar una superficie tubular.

Corriente: Un tubo de flujo lleno de fluido.

(10) Sección transversal de flujo: una sección transversal perpendicular a todas las líneas de corriente hechas en la corriente. Hay secciones transversales planas y curvas.

(11) Flujo elemental: una corriente con una sección transversal infinitamente pequeña, cuyas características geométricas son las mismas que las líneas de corriente.

Flujo total: una corriente con una sección transversal finita, que se compone de innumerables flujos de elementos, y los parámetros de movimiento de cada punto de la sección transversal son diferentes.

(12) Tasa de flujo de volumen: La tasa de flujo que pasa a través de una sección de flujo de la corriente por unidad de tiempo se mide por volumen.

Flujo de peso: la tasa de flujo que pasa a través de una sección de flujo de una corriente por unidad de tiempo se mide por peso.

Tasa de flujo másico: la tasa de flujo que pasa a través de una sección de flujo de una corriente por unidad de tiempo se mide en masa.

(13) Velocidad de flujo promedio de la sección transversal: el cociente obtenido al dividir el flujo de volumen a través de la sección transversal efectiva por el área de la sección transversal efectiva.

(14) Flujo uniforme y flujo no uniforme: si las líneas de corriente son paralelas y rectas, el flujo es un flujo uniforme; de lo contrario, es un flujo no uniforme.

propiedades del flujo uniforme

1> La aceleración de migración del fluido es cero;

2> Líneas de corriente son líneas rectas paralelas;

3> La distribución de la velocidad del flujo en cada sección de flujo permanece sin cambios a lo largo del camino.

4> ley de distribución de presión dinámica = ley de distribución de presión estática.

(15) Flujo gradual no uniforme y flujo rápido: en el flujo no uniforme, la curvatura de la línea de corriente es muy pequeña y el flujo de la línea de corriente aproximadamente paralelo a la línea es un flujo gradual no uniforme; de lo contrario, es un flujo rápido . Todas las propiedades del flujo uniforme son aplicables al flujo que cambia gradualmente.

2 método de Euler