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1、流体运动学,一、研究流体运动的两种方法,二、欧拉法的基本概念,三、连续性方程,1.拉格朗日法（跟踪流体质点）,t0时，坐标a、b、c作为该质点的标志 x=x(a,b,c,t)，y=y(a,b,c,t) ，z=z(a,b,c,t),速度：,加速度：,一、研究流体运动的两种方法,2.欧拉法（设立空间观察点）,某瞬时，整个流场各空间点处的状态,1）恒定流与非恒定流,（1）恒定流（稳定流、定常流）,（2）非恒定流（非稳定流、非定常流）,流体质点的运动要素不随时间变化。,二、欧拉法的基本概念,流体质点的运动要素随时间变化。,1、流动的分类,2）均匀流与非均匀流,（1）均匀流,（2）非均匀流,流体质点的迁
2、移加速度为零。如等径直管内的流动。,2、流线与迹线,（2）流线某瞬时在流场中所作的一条空间曲线，曲线上各点速度矢量与曲线相切。,性质：一般情况下流线不相交、不转折。,（1）迹线质点运动的轨迹。,研究对象 时 间 揭示内容 迹线 一个质点 某一时段 流动轨迹 流线 多个质点 某一时刻 流速方向,3.流管与流束,流管在流场中任意取不与流线重合的封闭曲线，过曲线上各点作流线，所构成的管状表面。,流束流管内的流体。,流管内的流体不会由管壁流出，外面的流体也不会穿过管壁流入。恒定流时，流管形状不变。,4.过流断面在流束上作出与流线垂直的断面。,注意：只有均匀流的过流断面才是平面,例：,1处过流断面,2处
3、过流断面,5.元流与总流,元流过流断面面积无限小的流束。又称为微小流束。其上各点的运动参数可以认为相同。 总流过流断面为有限大小的流束，它由无数元流构成。,6.流量,体积流量 质量流量 不可压缩流体,7.断面平均流速,三、连续性方程,A1,A2,1,2,v1,v2,在dt时间内，流入断面1的流体质量必等于流出断面2的流体质量，则,连续性方程的积分形式,不可压缩流体,分流时,合流时,流体必须是稳定流动； 流体必须是连续的； 分清是可压缩流体还是不可压缩流体，以便采用相应的公式； 对中途有流体输入或输出的分支管道，连续性方程有不同的表达式。,应用连续性方程注意事项：,例1 水泵汲入管外径为88.5
4、mm，壁厚4mm，压出管外径为75.5mm，壁厚3.75mm，汲入管的流速为1.2m/s，试求压出管中水的流速。,解：吸入管内径,压出管内径,=75.5-23.75=68mm,设在吸入管和压出管之间无泄漏，则：,(m/s),水在压出管的流速为1.68m/s。,=88.5-24=80.5mm,例2 如图所示的通风管道，d1=100毫米，d2=150毫米，d3=200毫米，（1）当风量为700米3时，求各管道的平均风速。（2）当风量增大到1000米3时，求平均流速如何变化。（常数）,解：（1）根据连续性方程,V1A1=V2A2=V3A3=Q,V1= =24.8（m/s）,V2=V1A1/A2= V1(d1/d2)2 =11（m/s）,V3=V1A1/A3= V1(d1/d3)2 =6.2（m/s）,2）各断面流速比例保持不变，风量增大到1000米3/时，即流量增大到10/7倍，则 各管流速也增加到10/7 倍，即：,V1= 24.810/7=35.4（m/s） V2= 1110/7 =15.7(m/s) V3= 6.210/7 =8.86(m/s),此课件下载可自行编辑修改，供参考！ 感谢你的支持，我们会努力做得更好！,