流體力學(xué)基礎(chǔ)

流體力學(xué)基礎(chǔ)內(nèi)容:

1.流體屬性

連續(xù)介質(zhì)假定:需要了解"宏觀上無窮小、微觀上無窮大"的概念以及knudsen數(shù)的定義方式。

其中,λ為分子自由程,L為系統(tǒng)長度尺度。Kn越大,意味著流體越稀薄。

• 流體密度:流體密度反映的是流體微團(tuán)的平均密度。

• 流體粘度:反映剪切應(yīng)力與應(yīng)變之間的關(guān)系。

根據(jù)流體屬性可將流體分為不同的類型:

• 稀薄流體

• 可壓縮流體和不可壓縮流體

• 牛頓流體與非牛頓流體

• 粘性流體與理想流體

2.流體靜力學(xué)

流體靜力學(xué):幾乎所有的流體力學(xué)參考資料上都會(huì)包含有流體靜力學(xué)方面的內(nèi)容,這些內(nèi)容說到底也就是一個(gè)流體靜止條件下壓力分配的問題。

在學(xué)習(xí)流體靜力學(xué)過程中,需要掌握的概念包括:

• 靜力學(xué)基本方程

• 流體壓力只與深度有關(guān),與方向無關(guān),同一深度位置壓力相等

• 絕對(duì)壓力與相對(duì)壓力

• 表壓

3.流體動(dòng)力學(xué)

流體動(dòng)力學(xué)研究流體流動(dòng)狀態(tài)下壓力速度分布,主要包括兩大塊的內(nèi)容:

3.1 伯努利方程

或

在學(xué)習(xí)伯努利方程時(shí),需要搞清楚幾個(gè)關(guān)于壓力的概念:

• 靜壓:即式中的左邊第一項(xiàng)

• 動(dòng)壓:即式中的左邊第三項(xiàng)

• 總壓:靜壓與動(dòng)壓的和稱之為總壓

3.2 流動(dòng)阻力計(jì)算

流動(dòng)阻力包含沿程阻力與局部阻力。

3.2.1 沿程阻力

對(duì)于管道流動(dòng),其沿程阻力可通過范寧公式計(jì)算:

式中,l為管道長度,d為管道內(nèi)徑,λ為阻力系數(shù)。

對(duì)于阻力系數(shù)λ,層流和湍流狀態(tài)下計(jì)算方式不同:

·層流狀態(tài)下:

其中雷諾數(shù)

·湍流狀態(tài)下

對(duì)于光滑管道,可用伯拉修斯經(jīng)驗(yàn)方程

對(duì)于粗糙管道,阻力系數(shù)可查莫迪圖。

3.2.2局部阻力

式中,ξ為阻力系數(shù),不同設(shè)備的阻力系數(shù)需要通過實(shí)驗(yàn)測定。

這是江小白通過一周的學(xué)習(xí),對(duì)于流體力學(xué)總結(jié)的內(nèi)容,不過黃師姐聽完小白的匯報(bào)后,只說了句“學(xué)了點(diǎn)兒皮毛,聊勝于無,后面有的學(xué)。”

作者介紹:流沙,博士,擁有近10年CFD從業(yè)經(jīng)驗(yàn),其編寫的《ICEM CFD簡明教程》在網(wǎng)上瘋傳,被學(xué)習(xí)者視為入門寶典?，F(xiàn)已出版專著《ANSYS ICEM CFD工程實(shí)例詳解》,廣受好評(píng)!