了解绝对压强和相对压强、表压强和真空度

绝对压强和相对压强类似温度，压强的大小可以从不同的基准起算，因而有不同的表示方法，常用的有绝对基准和相对基准。当绝对压强比当地大气压强大时，相对压强为正值，称为表压强；相反，当绝对压强小于当地大气压强，相对压强为负值，此时说该点具有真空，而真空的程度用真空度表示。

理论教育 2023-06-18

优化参考状态：三个值得考虑的参考点

第一个参考状态——滞止状态如果在流动中某一断面上的速度等于零，则此断面上的其他参数就称为滞止参数。一元恒定等熵滞止参数在整个流动过程中不变，因此，它们可作为一种参考状态参数。故式至式可用作判断一元恒定等熵气流是超音速还是亚音速流动的准则。这三个参考状态中，滞止状态和临界状态比较重要。

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量纲分析法：解决复杂问题的有效途径

量纲分析法有两种：一种方法是雷列法，它是应用量纲和谐原理建立物理方程，但它只适用于比较简单的变量不超过四个的物理过程；另一种方法是布金汉的π定理。可以看出，应用量纲分析法后，便找到了表达所研究的物理过程的一个具体关系式，这个关系式将原来6个变量关系简化为3个量纲一的参数之间的关系，即如果这个函数关系式只能由试验确定，则试验次数将大大减少。

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管网的摩阻损失计算方法及环状管网的流量分配计算

由表7．2和表7．3，利用式可简便计算旧钢管和铸铁管输水管道的摩阻损失。解 由表7．2查得，相应于d＝400mm的S0＝0．223s2／m6。因此，摩阻损失为hw＝kS0Q2L＝1．03×0．223×2×4000m＝14．59m环状管网的计算方法利用上述经验公式研究给水环状管网计算方法。例7．14 当给出图7．12简单环状管网中的流进和流出的流量时，试计算经过该管网的流量分配。

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旋涡运动的基本定理详解

涡管强度保持性定理有旋运动的一个重要的运动学性质是：在同一瞬时，通过同一涡管的各截面的涡通量相等，称之为涡管强度保持性定理。因而通过这一封闭曲面的涡通量为根据涡管的定义，涡线总是垂直于涡管的法线，因此，上式右边第三项为零；在截面A1上涡向量与截面的外法线方向相反。其本质与Stokes定理相同。

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总流伯努利方程式的适用条件说明

总流伯努利方程式的适用条件是在推导过程中不断引入的。如果流动不是恒定流，伯努利方程将是另一种复杂的形式。④式中p1及p2应采用同一计算基准的压强。图4．14文丘里流量计解 以①及②断面列伯努利方程，即由连续性方程：由水银压差计读数

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在流体中应力的特征与分类

现以作用在微小正交六面体流体微团ABCD为例，来说明压应力（即压强）和切应力的分布情况。图10．1流体中的应力由于黏性的存在，六个面上都存在着表面力，且与作用面并不垂直，每个面上任意点的表面力总可以分解为法向压应力和切向剪应力。因此，黏性流体中一点的应力由9个应力分量表示。

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现代发展阶段和趋势分析

20世纪，世界进入第三次工业技术革命，即电子和计算机时代，科学技术迅猛发展，新科学、新技术不断涌现。1918—1919年，论述了大展弦比的有限翼展机翼理论，对现代航空工业的发展作出了重要的贡献。卡门在1911—1912年连续发表的论文中，提出了分析带旋涡尾流及其所产生的阻力的理论，人们称这种尾涡的排列为“卡门涡街”。此后，在紊流边界层理论、超声速空气动力学、火箭及喷气技术等方面都有不少贡献。

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系统和控制体的概念

在第2章中，导出以流体平衡微分方程式（2．3）或式（2．4），是针对一个系统的。所谓控制体，指的是流场中某一个确定的空间区域，它的边界称为控制面。图3．13t瞬时的系统与控制体图3．14t＋dt瞬时的系统与控制体流体力学所研究的是系统的物理量，但这些量的变化又与所选定的控制体有关。而系统可以按照自身运动规律穿越控制体表面流入流出该控制体。

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热力学基础概念：比热、内能、焓

对于空气，R＝287．1J／。式称为理想气体状态方程。对于压强低于临界压强而温度又高于临界温度的真实气体趋向于服从理想气体状态方程，随着压强增加，其偏差增大。定容比热一般定容比热cv定义为式中，u是单位质量的内能。cv是当流体体积不变时，单位质量的气体温度升高1℃所需要增加内能总值。理想气体的内能u仅是温度的函数，故式可写为du＝cvdT定压比热定压比热cp定义为式中，h是单位质量的焓。

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古代学者与现代科技：从阿基米德到帕斯卡

古希腊学者阿基米德在公元前250年发表学术论文《论浮体》。当时，文艺复兴的代表人物之一达·芬奇是个伟大的画家，他的不朽之作《最后的晚餐》和《蒙娜丽莎》一直保留到现在，成为最珍贵的名画。斯蒂文将用于研究固体平衡的凝结原理转用到流体上。托里拆利于1643年提出孔口泄流定律并作了著名的大气压强试验。帕斯卡于1650年提出压强传递原理。

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量纲和单位的重要性

量纲是物理量（测量）单位的类别。例如，长度可以用米、厘米、毫米等不同的单位量度，但是，这些单位均属同一类，即长度类。因此，量度长度单位都具有同一量纲，以［L］表示。单位是量度各物理量数值大小所采用的标准。而其他物理量的量纲可由基本量纲导出，称为导出量纲。这三个量纲是互相独立的。表5．1常见物理量的量纲和单位续表

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总压力的作用点——压力中心

总压力作用线与作用面的交点称为作用点，也称为压力中心，以M表示。因为恒为正值，所以yM＞yC，即总压力作用点M永远在平面形心C的下边。表2．1几种平面图形对于通过形心轴的惯性矩IC、形心坐标yC及面积A之值例2．8 如图2．26所示，上部是矩形断面而下部是三角形断面的水道，在入口处设置同样形状的闸门，求作用在闸门上的液体（水）总压力及作用点。

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理想流体欧拉运动方程及积分解析

理想流体的欧拉运动方程为解决这些实际流体流动问题提供了十分广泛的途径。理想流体欧拉运动方程是应用牛顿第二运动定律于运动流体推导得到的微分方程式，是欧拉于1755年提出的，所以称为欧拉运动方程。

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流函数的性质：探索流体运动的等势线

图9．5流函数的性质或流函数与流线的区别：对于二维两者相同，对于三维，没有流函数，但流线存在。③流函数和势函数的关系为上式称为CauchyRiemann条件。图9．6流网B．等势线（φ＝c）和等流函数线（ψ＝c）正交，即φ·ψ＝0根据上面的性质，可以绘制出流网，如图9．6所示。解 由连续性方程式：可得上式积分得故可求出例9．4 已知平面不可压缩流场的速度分量为：ux＝2x，uy＝－2y，试求其势函数和流函数。

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牛顿内摩擦定律详解

也就是说，在流动的流体内，流体层间必然存在剪切力的作用，以阻抗流体微团的变形，流体的这种性质称为黏滞性（黏性）。图1．1黏性流体流动的剪切变形黏滞性是流体的一个重要物理性质。流体微元变形是内摩擦力发生作用的结果。将式和式合并，并用μ表示动力黏度，τ表示切应力，牛顿内摩擦定律也可写为上式表明，切应力与速度梯度和流体的黏滞性（黏度）成正比。

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