第一章-流体力学绪论

2020/4/101水力学水力学(工程流体力学工程流体力学)林学园艺学院环境系李有教授mobiletelephone：138381830702020/4/102第一章第一章绪论2020/4/103§1水力学的基本知识一、水力学定义水力学是力学的一个分支，它是研究液体（主要是水）平衡和机械运动规律及其实际应用的一门技术科学。它主要有两部分构成：一是研究液体平衡规律，称作水静力学；二是研究液体运动与能量转换规律，称为水动力学。二、水力学的前导知识物理学、理论力学和材料力学的知识是学好水力学的基础，而这些课又是以数学为语言的，因此，只有坚实的高等数学和物理学、理论力学甚至材料力学的知识，才能把这门课学好，故抽空把上述课程预习一下。2020/4/104三、水力学的研究对象水力学的研究对象为物质三相中的液体。但是，当气体流速远小于音速（340m/s）时，水力学的基本理论同样适用于气体气体。因此本课程可称为工程流体工程流体力学力学。四、液体的特点•水的分子间距比固体大，比气体小，但它的内聚力小。故它几乎不能承受拉力，也不能承受剪切力，只要有剪切力存在，就会发生变形和流动。•没有固定的形状•压缩性很小•宏观上的连续性、均匀性和确定性，而微观上的离散性、不均匀性和随机性。2020/4/105五、液体质点为讨论问题方便，往往把水看成是由许多质点组成的，通过研究质点来找出规律，因此必须明确质点概念。液体的质点质点是指微观上充分大而宏观上充分小的分子团。显然，这个分子团大小的取值决定于两个方面：一是宏观上充分小，否则，水的密度随水体空间的变化而变化（见图1-1），二是微观上充分大，大到远远超过分子的运动尺度，否则，水的密度会产生波动。