工程流体力学EngineeringFluidMechanics南京航空航天大学能源动力学院第一章流体的性质1、流体力学简介◎流体对象——流体包括了气体和液体。◎研究内容——应用物理学的基本原理研究流体受力及其运动规律的学科称为流体力学。◎研究流体力学的意义—流体是无所不在的☆天气和气候☆交通工具:火车,飞机,汽车,船舶☆环境☆生理学和医学☆体育运动和休闲娱乐☆工业、农业等等Weather&Climate龙卷风飓风全球气候雷暴Vehicles飞机潜艇高速列车水面舰只Environment空气污染河流、水利PhysiologyandMedicine血泵心脏辅助装置Sports&Recreation水上运动赛车赛艇自行车冲浪工业建筑农业：灌溉食品：纯净化工：干燥、分离等等δVρ分子变化空间变化δV*ρ*2、连续介质假设2.1流体质点的概念◆流体分子是不连续的。但流体力学中通常都关心的大量分子的一些平均统计特性。◆在流体中任意一个微元体的平均密度可表示为Vmδδρ=*◆用于描述物理量统计平均的微元应该是使物理量统计平均值与分子的随机运动无关的最小微元，并将该微元定义为流体质点，该微元的平均密度就定义为流体质点的密度：VmVVδδρδδ*lim→=◆对一般工程问题，完全把流体视为由连续分布的质点构成，而忽略流体质点的体积。认为在空间中的每个点上都有对应的一个流体质点。这就是连续性假设。◆根据流体质点的定义及连续性的假设，流动空间中的物理量就是空间上的连续可微函数。比如密度，就有：dVVV==→δdmmδρδ0lim2.2连续性假设的意义3、流体的性质3.1易流动性3.2压缩性和膨胀性★压缩性：——压力增加，体积减小。体积压缩系数——一定质量的流体在温度不变时，每增加一个单位压力，单位体积流体所产生的体积增加量，即[]NmdpdVVp21−=β★体积弹性模量★膨胀性——温度变化，体积也变化（热胀冷缩）。温度膨胀系数——一定质量的流体保持压力不变时，温度升高1K，单位体积流体的体积增加量，即[]KdTdVVt11=β•说明:（1）液体的压缩性和膨胀性系数都非常小。水的压缩系数：~10-9→可压缩流体和不可压缩流体。气体通常作为可压缩流体，液体通常作为不可压缩流体。但不是绝对的。→对流体M<0.3→不可压缩流动M>0.3→可压缩流动M<1.0→亚音速流动M>1.0→超音速流动M=0.8~1.2→跨音速流动M>5.0→高超音速流动（2）可压缩流体的密度是变化的，而不可压缩的流体当作是不变的。（3）压力和温度的变化显著地影响着气体的压缩性。气体的可压缩性也是和热力学过程有关的。因此，.constpV=例...
