流体力学习题答案PPT课件

.,1,第二章流体运动学基本概念复习,基本概念,流动分类,按时间影响：稳态与非稳态按空间影响：一二三维,描述流体运动的方法,拉格朗日法-质点欧拉法-场,二者关系,迹线和流线：迹线方程和流线方程,有旋流动与无旋流动：涡量流体的不可压缩条件：v=0,.,2,1.二元不可压缩流场中，vx=5x3,vy=-15x2y。试求（x=1m,y=2m）点上的速度和加速度。,.,3,解：在（x=1m,y=2m）点上vx=513=5m/svy=-15122=-30m/s,.,4,.,5,.,6,2.给定速度场：v=(6+2xy+t2)i-(xy2+10t)j+25k试求流体质点在位置(3,0,2)处的加速度。,.,7,解：vx=6+2xy+t2,vy=-(xy2+10t),vz=25,.,8,.,9,.,10,3.已知流场的速度vx=1+At,vy=2x。试确定t=t0时，通过（x0,y0）点流线方程，A为常数。,.,11,解：以vx、vy,代入流线微分方程：,这是任一瞬时流线的全体，即为流线族，当t=t0时的流线族为：,.,12,将x=x0,y=y0,代入上式得：,则上式为该流场流线方程。,.,13,4.已知流场的速度为：vx=2kx，vy=2ky,，vz=-4kz式中k为常数。试求通过(1,0,1)点的流线方程。,.,14,解：由于流线微分方程为：,当,.,15,将x=1,y=0代入上式得：c1=0,所以y=0,将x=1,z=1代入上式得：c2=1,.,16,空间流线,.,17,已知流场的速度为：vx=2kx，vy=2ky,，vz=-4kz式中k为常数。试求迹线方程。,练习,.,18,5.给定速度场：v=6xi+6yj-7tk。求在t=0时刻的流线方程,.,19,解：vx=6x,vy=6y,vz=-7t,由于流线微分方程为：,.,20,这是任一瞬时流线的全体，即流线族。当t=0时刻，z=c2.,.,21,.,22,6.给定速度场：v=-kyi+kxj+0k。其中k,0为常数。试求通过点(a,b,c)的流线方程。,.,23,解：vx=-ky,vy=kx,vz=0,由于流线微分方程为：,.,24,.,25,将(a,b,c)代入上式得：,则流线方程为上述两曲面的交线。,.,26,.,27,解：1）求迹线,.,28,.,29,2）求流线由已知条件代入流线微分方程得：,.,30,这是任一时刻流线的全体。当t=0时流线族为：,.,31,3）流线与迹线的比较,.,32,8.二维空间稳定速度流场为:u=x2-y2,v=-2xy试导出其流线形态。,.,33,解：由流线方程可知,上式左侧恰好为某个函数的全微分。即有,.,34,9.给定拉格朗日流场,其中k为常数。试判断：1）是否稳态流动2）是否可压缩流场3）是否有旋流动,稳态不可压缩无旋,.,35,解：1）由拉格朗日流场得速度分量为,.,36,由已知条件得,代入速度分量式得,所以，该流动为稳态流动。,.,37,2）不可压缩流场的判断准则是,所以是不可压缩流场。,.,38,3）各涡量分量为,为无旋流动。,.,39,10.已知迹线方程：,试求t=1时刻过x=2.01,y=2.01点的流线。,.