2液体运动的流束理论.ppt

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1、YangzhouUniv水力学扬州大学水利科学与工程技术学院熊亚南《水力学》YangzhouUniv第二章液体运动的流束理论本章主要介绍与液体运动有关的基本概念及液体运动所遵循的普遍规律并建立相应的方程式。《水力学》YangzhouUniv第二章液体运动的流束理论§1描述液体运动的两种方法§2欧拉法的若干基本概念§3恒定总流的连续性方程§4恒定总流的能量方程§5恒定总流能量方程式的应用§7恒定总流动量方程式的应用§6恒定总流的动量方程《水力学》YangzhouUniv第二章液体运动的流束理论§1描述液体运动的两种方法1描述液体运动的两种

2、方法拉格朗日法xzyOM（a，b，c）（t0）（x，y，z）t以研究单个液体质点的运动过程作为基础，通过对每个液体质点运动规律的研究来获得整个液体运动的规律性。《水力学》YangzhouUniv第二章液体运动的流束理论§1描述液体运动的两种方法1描述液体运动的两种方法拉格朗日法以研究单个液体质点的运动过程作为基础，通过对每个液体质点运动规律的研究来获得整个液体运动的规律性。xzyOM（a，b，c）（t0）（x，y，z）t《水力学》YangzhouUniv第二章液体运动的流束理论§1描述液体运动的两种方法1描述液体运动的两种方法欧拉法以考察不同液体质点通

3、过固定的空间点的运动情况来了解整个流动空间内的流动情况，即着眼于研究各种运动要素的分布场xzyO(x，y，z)t时刻《水力学》YangzhouUniv第二章液体运动的流束理论§1描述液体运动的两种方法1描述液体运动的两种方法欧拉法以考察不同液体质点通过固定的空间点的运动情况来了解整个流动空间内的流动情况，即着眼于研究各种运动要素的分布场xzyO(x，y，z)t时刻《水力学》YangzhouUniv第二章液体运动的流束理论§2欧拉法的若干概念2欧拉法的若干基本概念2.1迹线与流线迹线——某液体质点在运动过程中，不同时刻所流经的空间点所连成的线。流线——是

4、指某一瞬时，在流场中绘出的一条光滑曲线，其上所有各点的速度向量都与该曲线相切。流线能反映瞬时的流动方向流线图流线不能相交或弯折《水力学》YangzhouUniv第二章液体运动的流束理论§2欧拉法的若干概念2.2流管、微小流束、总流流管——由流线构成的一个封闭的管状曲面dA微小流束——充满以流管为边界的一束液流总流——在一定边界内具有一定大小尺寸的实际流动的水流，它是由无数多个微小流束组成《水力学》YangzhouUniv第二章液体运动的流束理论§2欧拉法的若干概念2.3过水断面与微小流束或总流的流线成正交的横断面过水断面的形状可以是平面也可以是曲面。

5、《水力学》YangzhouUniv第二章液体运动的流束理论§2欧拉法的若干概念2.4流速及其分布可见：水流流速在过水断面上的分布是不均匀的，这是因为水具有粘滞性，从而使得靠近固体边壁处，流速小；远离固体边壁处，流速大。流速是水质点在单位时间内沿流程移动的距离。《水力学》YangzhouUniv第二章液体运动的流束理论§2欧拉法的若干概念2.5流量流量是指单位时间内通过某一过水断面的液体体积。常用单位m3/s，以符号Q表示。单位时间通过该微小面积的流量dQ＝u·dA单位时间通过该过水断面的流量《水力学》YangzhouUniv第二章液体运动的流束理论§2

6、欧拉法的若干概念2.6断面平均流速断面平均流速是一个想像的流速，如果过水断面上各点的流速都相等并等于V，此时所通过的流量与实际上流速为不均匀分布时所通过的流量相等，则该流速V称为断面平均流速。《水力学》YangzhouUniv第二章液体运动的流束理论§2欧拉法的若干概念2.7水流的分类按运动要素是否随时间变化恒定流——运动要素不随时间变化非恒定流——运动要素随时间变化表征液体运动的物理量，如流速、加速度、动水压强等水库t0时刻t1时刻水库恒定流非恒定流恒定流时，流线的形状和位置不随时间而改变。恒定流时，液体质点运动的迹线与流线相重合。《水力学》Yang

7、zhouUniv第二章液体运动的流束理论§2欧拉法的若干概念2.7水流的分类按同一流线上各质点的流速矢是否沿流程变化均匀流——同一流线上流速矢沿流程不发生变化非均匀流均匀流均匀流非均匀流均匀流非均匀流均匀流非均匀流渐变流急变流急变流渐变流急变流《水力学》YangzhouUniv第二章液体运动的流束理论§2欧拉法的若干概念按运动要素随空间坐标的变化情况一元流二元流三元流2.7水流的分类h水库BhB《水力学》YangzhouUniv2.8均匀流的重要特性过水断面为平面，且过水断面的形状和尺寸沿程不变同一流线上不同点的流速应相等，从而各过水断面上的流速分布相

8、同，断面平均流速相等第二章液体运动的流束理论§2欧拉法的若干概念