流体静力学

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有效断面、流量和平均流速
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流体动力学基础

流体动力学主要研究流体运动规律及其在工程实际中的应用。压强、流速、加速度、密度等物理量是流体的运动要素,流体动力学就是要建立它们之间的函数关系,建立反映流体运动规律的三大基本方程:连续性方程、能量方程和动量方程。
(一)管道雷诺数和流态
(二)稳定流动与不稳定流动
(三)迹线和流线
(四)流管、流束和总流
(五)有效断面、流量和平均流速
流束或总流上垂直与流线的断面,称之为有效断面。单位时间内流经有效断面的流体量,称为总量。有两种表示方法:一种以单位时间通过的流体体积表示,称为体积流量。记为qv,其单位是买/秒;另外一种以单位时间通过的流体质量表示,称为质量流量,记为qm,单位是千克/秒。它们之间的换算关系:
qm=ρqv
ρ流体密度。
对于微小流束而言,体积流量dqv应等于速度u与微小有效断面dA之乘积。
对于总流而言,体积流量则是微小流束之流量对总流有限断面的积分。
由于流体有粘性,任一有效断面上各点速度大小不等,因而需要找出断面上速度分别的函数式才能进行积分。为了方便及时,通常引入一个断面平均流速的概念,用v表示,它的物流意义是假设有效断面上各点流速相等,而按这个各点相等的流速所通过的流体体积与按照实际不同分布的流束u所通过的体积体积相等。

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