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文档简介

1、流体力学的实验描述图 8-1 绕流示例流动分类 根据工程的实际情况，流动可分为：内流和外流。 内流 ：如右上图。 外流： 如右下图。图 8-2 流动分类示意图本章的主要内容 本章主要讨论绕流问题，即外流问题。首先将介绍粘性流体的运动微分方程，然后将给出边界层的概念及其控制方程，最后针对绕流流动现象的一些具体问题进行了讨论。 第一节 无旋流动无旋流动： 流动场中各点旋转角度等于零的运动，称为无旋流动。在无旋流动中：因此，无旋流动的前提条件是：根据全微分理论，上列三式是某空间位置函数存在的充分必要条件。它和速度分量的关系可以表示为：函数 称为速度势函数。存在势函数的流动，称为有势流动，简称势流。无

2、旋流动必然是势流动。第二节 平面无旋流动在流场中，某一方向流速为零，而另两方向的流速与上述轴向坐标无关的流动，称为平面流动。在不可压流体平面流动中，连续性方程简化为：如果是无旋流动，则平面无旋流动的速度势函数为：定义一个函数满足上式的函数，称为流函数。一切不可压缩流体的平面流动，无论是有旋流动或是无旋流动都存在流函数，但只有无旋动才存在势函数。所以，对于平面流动问题，流函数具有更加普遍的性质，它是研究平面流动的一个重要工具。流函数和势函数共同以流速相互联系，它们互为共轭调和函数。流网（）流线与等势线线相交。（）相邻两流线的流函数值之差，是此两流线间的单宽流量。（）流网中每一网格的相邻边长维持一

3、定的比例。流场中的流网，可以利用流线和等势线相互正交，形成网线正方网格的特性，直接在流场中徒手绘出。一个流动存在势函数的条件是仅仅是流动无旋，只要无旋，那么，不管是可压缩流体，还是不可压缩流体，也不管是恒定流，还是非恒定流，都存在势函数。对于不可压缩流体，无旋流动，势函数满足拉普拉斯方程。第三节 几种简单的平面势流 一、均匀直线流动二、源流和汇流 三、环流 四、直角内的流动一 均匀等速流 流速的大小和方向沿流线不变的流动为均匀流；若流线平行且流速相等，则称均匀等速流。 （7-43c） （7-43d） 图7-13 均匀等速流 由于流场中各点的速度相同，流动无旋，故处处有 常数，即在流场中各点的总势能保持不变。若是水平面上的均匀等势流，或者不计重力的影响（例如大气），则p = 常数，即压强在流场中处处相等。二 点源和点汇 无限大平面上，流体从一点沿径向直线均匀地向外流出的流动，称为点源，这个点称为源点；如果流体沿径向均匀的流向一点

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