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文档简介

1、第三章 流体运动学 3-4 流体流动的基本概念 3-5 连续方程,工程流体力学(第六次课),3- 4 流体流动的基本概念,一.迹线与流线 1.迹线 (1)定义 (2)数学表达式 2.流线 (1)定义 (2)数学表达式 (3)特点,流体质点在空间的运动轨迹。,在某一瞬时，在某一曲线上任意一点的切线方向与流体在该点的速度方向一致。,二.流管与过水段面 1.流管 2.流束 3.微元流管与微元流束 4.总流 5.过水断面,在流场中作一条本身不是流线又不相交的封闭曲线，通过这条封闭曲线上各点的流线所构成的管状表面称为流管。,流管内部的流体称为流束。,横截面为无限小的流管称为微元流管，其内的流体为微元流束

2、。,横截面为有限值的流管，其内的流体为无限多微元流束的总合，称为总流。,总流中，处处与流线垂直的截面，称为过水断面。,二.流量与平均流速 1.流量 2.平均流速,单位时间内通过某一空间表面的流体的量，称为经过该表面的流量。,是指流体流经某一空间表面流速大小的平均值。,流体流经半径r0的直圆管时,其速度分布对称于r=0的轴线,为抛物线分布 vx=vxmax(1-(r/r0)2).式中vx为流体在横截面上的最大速度,为已知,求体积流量和平均流速.,3.例题3-2:,3- 5 连续方程,一.微元流束与总流的连续方程 1.微元流束连续方程的推导,2.总流连续方程的推导,3.具有分支的管流计算,二.直角

3、坐标系中的连续方程 1.方程推导,2.方程形式,定常,不可压缩,例题1(p49,例3-3)船用真空泵利用海水流经喷嘴时所形成的真空来抽取空气.进口截面直径d1=5cm,出口直径d=2cm.进口va1=6.2m/s,求出口va2.,例题:设流体质点轨迹方程为： 。其中，C1，C2，C3为常数。求(1)t=0时，位于x=a，y=b, z=c处的流体质点迹线方程。（2）任意质点的速度；（3）用欧拉法表示上面流动的速度场。（4）用欧拉法和拉格朗日法分别求质点加速度。,例题:一个流动的速度场为 试确定在t=1时，通过(2,1)点的迹线与流线方程。,例题3(p55,题4)已知两平行平板间的平面流动的速度场为 式中,k与为常数,b 为两平板间距离.试求两平板间最大速度和平均流速及二者间的关系,并绘出速度分布图.,例题4(p55,题5)长为6cm的锥形喷嘴,两端内径分别为8cm,2cm.流量0.01m3/s.试导出不可压缩理想流体喷嘴

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