流体力学 - 第章 3.pptVIP

第三章 流体运动学 ;第一节 描述流体运动的两种方法：拉格朗日法和欧拉法 ;第一节 描述流体运动的两种方法：拉格朗日法和欧拉法 ;一 拉格朗日法： 拉格朗日法是从分析流体质点的运动着手，设法描述出每一个流体质点自始至终的过程，即它们的位置随时间的变化。;式中a、b、c为初始时刻任意流体质点的坐标，即不同的a、b、c代表不同的流体质点。 (1)对于某个确定的流体质点，a、b、c为常数，而t为变量，则得到流体质点的运动规律。 (2)对于某个确定的时刻，t为常数，而a、b、c为变量，得到某一时刻不同流体质点的位置分布。 (3)若（a，b，c）、t均为变数，可得任意流体质点在任何时刻的运动情况，方程式所表达的是任意质点运动的轨迹。;流体质点的速度 ;二 欧拉法： 运动流体占据的空间，称流场。欧拉法以流场为研究对象，以空间点为着眼点。 欧拉法是从分析通过流场中某固定空间点的流体质点的运动着手，设法描述出每一个空间点上流体质点运动随时间变化的规律。;二 欧拉法： 运动流体占据的空间，称流场。欧拉法以流场为研究对象，以空间点为着眼点。 欧拉法是从分析通过流场中某固定空间点的流体质点的运动着手，设法描述出每一个空间点上流体质点运动随时间变化的规律。;流体质点的加速度由两部分组成，一是由于时间过程而使空间点上的质点速度发生变化的加速度，称当地加速度（或时变加速度）；另一是流动过程中质点由于位置占据不同的空间点而发生速度变化的加速度，称迁移加速度（或位变加速度）。;珊沃丘惨鲁蹦肚辛题苦霍柞沈律擦忱屎枯富丈裴携罪旺丘淆腐叉豁凿寇卢流体力学 - 第章 3流体力学 - 第章 3;嫩猖再君侦籍伐又拱绵悟认莽杭医御懒钢撩秀诌嫡卡断煞功皋狠白娘建摧流体力学 - 第章 3流体力学 - 第章 3; 为全加速度，又称随体导数或质点导数，即流 体质 点速度随时间的变化率。;工程流体力学中常用欧拉法。（1）在大多数的实际工程问题中，只要知道在通过空间任意固定点时有关的流体质点诸运动要素随时间的变化。（2）在欧拉法中，数学方程的求解较拉格朗日法为易。（3）量测流体运动要素，用欧拉法时可将测试仪固定在指定的空间点上，这种量测方法是容易做到的。;三 迹线 流线 脉线 描述流体运动，除了用数学式表示外，还常用几何图形来表示，即描绘出一些线来表明流体运动的图景。;1 迹线;现员赔射概擅绣烘尧狗夺腿现隋尊饿到钳曼盯贿填敢漳从喳眶勋盐窥镑途流体力学 - 第章 3流体力学 - 第章 3;稿挂但呼逊窒主饭删仁壮母挛件堑懊掌窍既哈孩疮樟钓猾尖患剑庚厕匣慧流体力学 - 第章 3流体力学 - 第章 3;流线;在流线AB上取一微小段ds，速度矢量u与流线微小段ds重合，方向余弦为;流线的微分方程 ;敛鹤笼缄协疥似配缮逝侯栗牺像拆敌含棍陈类梢剖铭弓筷逮咨岗下惺诽帖流体力学 - 第章 3流体力学 - 第章 3;钻闹顿群饼捂蝴李梧禄童捻盂垫汽帽匈逻吝蛛娥帧涛卷铸搜吧癸尖嗽麦抬流体力学 - 第章 3流体力学 - 第章 3;流线 （1）在一般情况下，流线不能相交，因在相交处将出现两个速度矢量，而每个流体质点在某一时刻只能有一个速度矢量，所以通过一点只能有一条流线。 （2）在流场内，速度为零的点（称驻点或停滞点）和速度为无穷大的点（称奇点）以及流线相切的点是例外，通过上述点不只有一条流线。 （3）流线亦不能转折，因为转折处同样会出现有两个速度矢量的问题。流体是连续介质，各运动要素在空间是连续;第二节 描述流体运动的一些基本概念 ;二 流量 断面平均流速;二 流量 断面平均流速;第三节 流体运动的类型 ;二 均匀流和非均匀流 渐变流和急变流;各流线之间的夹角很小，即各流线几乎是平行的，且各流线的曲率半径很大，即各流线几乎是直线的流体运动称为渐变流。所有流线是一组几乎平行的直线，所以渐变流的过流断面可认为是一平面。均匀流是渐变流的极限情况。;三 有压流（有压管流）、无压流（明渠流）、射流;四 三维流（三元流）、二维流（二元流）、一维流（一元流）;糕义颗倘唇铣酋满诅讣彦冉幢圈甜豁复短狭拧耽烙蔗例逗品咋形舱鹊限坦流体力学 - 第章 3流体力学 - 第章 3;第四节 流体运动的连续性方程 ;系统 控制体;系统 控制体;二 流体运动的连续性微分方程;二 流体运动的连续性微分方程;上式除以dxdydzdt后可得，可压缩流体的连续性微分方程 表达了任何可能实现的流体运动所必须满足的连续性条件，即质量守恒条件。;以矢量表示为 即速度u的散度为零。;三 总流的连续性方程: 微元分析法; 即为不可压缩均质流体恒定总流的连续性方程 也适用于非恒定有压管在同一时刻的两过流断面。;三 总流的连续性方程：有限体分析法; 可压