第一章 绪论

常见考点
1.流体的基本特征
2.流体的连续介质假设
3.作用在流体上的力
4.流体的主要物理性质
 
第一节 流体力学及其任务
1.流体的基本特性具有流动性，是流体区别固体的特征。
2.连续介质假设（考点1）
连续介质假设：把流体当做是由密集质点构成的、内部无空隙的连续体来研究，这里所说的质点是指大小同所有流动空间的相比微不足道，又含有大量分子，具有一定质量的流体微元。
【例题·填空题】连续介质假设是（     ）
【答案】连续介质假设：把流体当做是由密集质点构成的、内部无空隙的连续体来研究。
【解析】按照连续介质假设，流体中的物理量都可以视为空间坐标和时间变量的函数。
第二节 作用在流体上的力
1.作用在流体上的力（考点2）：
（1）表面力，分别是剪应力和压应力
（2）质量力，重力是常见的质量力，惯性力也归为质量力。
单位质量力：
如作用在流体上的质量力只有重力，此时单位质量力为g，方向向下。
【例题·单选题】下列属于质量力的是（    ）
A.剪切力 B.压力
C.重力 D.表面张力
【答案】C 
【解析】该题考查质量力包含的内容。质量力，重力是常见的质量力，惯性力也归为质量力。
如作用在流体上的质量力只有重力，此时单位质量力为g，方向向下。
第三节 流体的主要物理性质
流体的主要物理性质包括：惯性，粘性及压缩性和膨胀性。
1.惯性
水的密度为1000 kg/m³，水银的密度为13600kg/m³，0℃空气的密度为1.29 kg/m³。
2.牛顿内摩擦定律（粘性定律）（考点3）
流体内部相邻流层间存在着剪切力，即内摩擦力这就是粘性的表象。粘性是流体的内摩擦特性。
动力粘性系数μ：是反映流体粘滞性大小的系数。单位： Pa·s
运动粘性系数ν：ν＝μ/ρ    物理单位： m²/s 
 
 
 
 
 
 
 
牛顿内摩擦定律（粘性定律）：流体的内摩擦力T 与流速梯度成比例，与流层的接触面积A成比例，与流体的性质有关，与接触面上的压力无关。即以应力表示为：
液体运动时，流体因粘性产生的内摩擦力与微团的剪切变形速度成正比。
【例题·单选题】如下图所示，一平板在油面上作水平运动。已知平板运动速度=lm／s，平板与固定边界的距离为=5mm，油的[动力]粘度=0.1Pa·s，则作用在平板单位面积上的粘滞阻力为（     ）
A.10pa B.15Pa
C.20Pa D.25Pa
 
 
 
 
 
 
【答案】C 
【解析】该题考查的是牛顿内摩擦定律的内容。牛顿内摩擦定律，因为油层内流速分布按直线分布，故 Pa正确答案是C选项。
【例题·填空题】粘性是（         ）
【答案】粘性是流体在运动过程中出现阻力，产生机械能损失的根源，粘性是流体的内摩擦特性。
粘性是对流体运动有重要影响的固有属性。 
【解析】该题考查的是粘性的定义。粘性是流体的内摩擦特性。粘性是对流体运动有重要影响的固有属性。 
粘度的影响因素  
（1）液体：内聚力是产生粘度的主要因素，当温度升高，分子间距离增大，吸引力减小，因而使剪切变形速度所产生的切应力减小，所以m值减小。
（2）气体：气体分子间距离大，内聚力很小，所以粘度主要是由气体分子运动动量交换的结果所引起的。温度升高，分子运动加快，动量交换频繁，所以m值增加。
3.压缩性和膨胀性
（1）液体的压缩性和膨胀性
压缩系数：         m²/N
体积V的变化可用密度ρ的变化代换：        
体积模量K：体积压缩系数的倒数     
膨胀性：液体体积随温度升高而增大的性质
膨胀系数        1/℃
水的压缩性和膨胀性都很小，压强增加一个大气压，体积压缩率约为1/20000；在常温（10-20℃）下，温度升高1℃，体积膨胀率约为1.5/10000。
（2）气体的压缩性
完全气体状态方程   pv＝RT，   R=8314/M(J/kgK),空气的气体常数287J/kg·K。
【例题·单选题】不可压缩流体的特征是（     ）
A.温度不变 B.密度不变
C.压强不变 D.粘度不变
【答案】B 
【解析】该题考查的是不可压缩流体。不可压缩流体，是指流体的每个质点在运动全过程中，密度不变化的流体。对于均质的不可压缩流体，密度时时处处都不变化，即为常数。所以正确答案是B选项。