导图社区 流体动力学基础-理想流体
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流体动力学基础-理想流体
基本方程
连续性方程
可压缩
不稳定流动
稳定流动
不可压缩
直角坐标系下的三维连续性方程
圆柱坐标系下的三维连续性方程
一维稳定管流的连续性方程
运动微分方程
直角坐标系下理想流体的运动微分方程
理想流体沿流线的运动微分方程
水平流动
沿流线伯努利方程
适用条件
不可压缩；理想流体的稳定流动；沿同一沿流线；质量力只有重力。
动量方程
解题步骤
取控制体
选定坐标系
受力分析
列动量方程
联立求解
动量修正系数β
实验值1.02～1.05，取决于截面上流速分布的均匀程度
基本概念
控制体
根据研究需要，在流场中人为划定的某一个确定的空间区域。区域的周界称为控制面。
控制体形状可根据流体的流动情况和边界位置任意选定，但 选定之后，则不再随流体的流动及过程的进行而变化。
迹线
定义
流体质点在一段时间内的运动轨迹线——属拉格朗日法的研究内容。
特点
每一个质点都有一个运动轨迹，迹线是一族曲线；
迹线只随质点不同而异，而与时间无关。
流线
概念
曲线上每一流体质点的速度方向都与曲线在该点的切线方向
流线是在某一瞬时所得到的一条曲线
性质
稳定流场中，流线在空间的位置和 形状都不随时间而变化
稳定流场中，流线和迹线相重合
流线与流线之间不能相交，可以相切
流线不能发生突然折转
微分方程式
流管
给定瞬时在流场内任作一条不是 流线的封闭曲线，通过封闭曲线各点作 流线，这些流线所构成的管状表面。
特征
流体被限制在管内(或管外)流动，流 体质点不能穿过流管流进或流出；
稳定流场中，流束或流管的形状不 随时间而改变。
流束
流束流管内部流动的一束流线族
过流断面(有效截面)
在流束中与各流线都相垂直的横截面
均匀流
不可压缩流体，当流线皆为平行直线时的流动
同一流线上各质点的速度相等迁移加速度为零
流场分类
时间相关性
稳定流场
非稳定流场
研究方法
描述方法
拉格朗日法
原理
将整个流体的运动看作是各个单一流体质点运动的总和
位置
速度
加速度
欧拉法
考察不同流体质点通过空间固定点的流动行为，记录不 同空间点流体质点经过的运动情况。
场速度
质点加速度
质点导数
