流体力学

粘性
- 动力粘度：μ，单位Pa·s，粘度大小的量度，越大越粘流动性越差
- 运动粘度：v，单位m²/s，v=μ/ρ
气蚀：泵内局部位置压力小于水在相应温度的饱和蒸气压时，发生汽化，产生气泡
压强单位
- 一个工程大气压(at)=98000Pa=98kPa=0.1MPa
- 一个标准大气压(atm)=101325Pa=0.101325MPa=760mmHg
- 1mH₂O=9.8×10³N/m²=9800Pa≈0.01MPa
流体运动
- 恒定流与非恒定流
  
  恒定流：空间位置上运动参数不随时间而改变
  非恒定流：空间位置上运动参数是时间的函数
- 均匀流与非均匀流
  
  均匀流：流速不随位置而改变，即加速度不变
  非均匀流：流速随位置变化而变化
- 流态与雷诺数
  
  层流：管中流体质点保持直线运动，水流层与层之间无宏观干扰
  紊流：各层流体相互剧烈混合，产生随机脉动
  雷诺数：一般临界雷诺数在2300左右
  Re=vdρμ=vdVRe=\frac{vdρ}{μ}=\frac{vd}{V} Re=μvdρ=Vvd
流体力学的两大方程
- 质量守恒方程：连续性方程
  Qm=ρ1v1A1=ρ2v2A2Q_m=ρ_1v_1A_1=ρ_2v_2A_2 Qm=ρ1v1A1=ρ2v2A2
- 能量守恒方程：伯努利方程
  z1+p1γ+u122g=z2+p2γ+u222gz_1+\frac{p_1}{γ}+\frac{u_1^2}{2g}=z_2+\frac{p_2}{γ}+\frac{u_2^2}{2g} z1+γp1+2gu12=z2+γp2+2gu22
水头损失的理论与经验公式
- 沿程水头损失公式(沿程阻力系数)
  hf=λldv22dh_f=λ\frac{l}{d}\frac{v^2}{2d} hf=λdl2dv2
- 局部水头损失公式
  hj=ζv22dh_j=ζ\frac{v^2}{2d} hj=ζ2dv2
- 谢才公式：断面平均流速与水力坡度、水力半径的关系，用于计算沿程阻力系数
  v=CRJv=C\sqrt{RJ} v=CRJ
- 曼宁公式：计算谢才系数
  C=1nR16C=\frac{1}{n}R^\frac{1}{6} C=n1R61

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