刻的流体运动状况和形态，通常用流线谱表示 （1）流线：指瞬时流动的方向线（是描述流场中各点流动方 向的曲线），即速度场的矢量线。
（2）流线的性质 不同的流线，不能相交； 流线不能是同一时刻折线，而是一条光滑的曲线； 恒定流时，流线的形状和位置不随时间而变。
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（3）流线和迹线有什么区别？
迹线和流线最基本的差别是： 迹线是同一流体质点在不同时刻的位移曲线，与
拉格朗日观点对应； 流线是同一时刻、不同流体质点速度矢量与之相
切的曲线，与欧拉观点相对应。 即使是在恒定流中，迹线与流线重合，两者仍是
完全不同的概念。
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3、流体流动是如何分类的？
（1）根据流体不同的性质分类： 按照连续性分…按照粘性分…按照粘性规律分…按照压缩性分… （2）按欧拉自变量（即描述流动所需的空间坐标数目）分类
将物质运动的普遍原理（质量守恒、牛顿第二定律、机械能守恒、 能量守恒、动量矩定理等）运用到流体运动上，即可得到流体运动过 程中各种物理量之间的确定关系式，这些关系式即构成了流体动力学 基本原理（基本方程）。
本章主要讨论一元稳定流动时，这些关系式的具体表达形式。 ➢ 建立方法
通常采用欧拉法来建立流体动力学的基本原理，也就是在流场中 任取一确定的空间作为研究对象，此空间称为控制体，控制体的边界 称为控制面，不属于控制体的空间称为外界。考察该控制体各种守恒 关系即可得到流体动力学的基本方程
在工程流体力学中很少采用
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1、描述流体运动的方法有哪几种?
（2）欧拉法 （euler method） 基本思想：欧拉法是以流场中每一空间位置作为描述 对象，描述这些位置上流体物理参数对于时间的分布 规律即以流场作为描述对象研究流动的方法。—流场法
空间位置的标志—欧拉自变量 识别空间位置的办法是采用空间坐标系，空间坐标系 的坐标变量称为欧拉自变量，此时空间上任一位置的 物理参数可表示为时间的函数
例：空间位置速度 任意时刻任意空间点的速度，可表示为
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1、描述流体运动的方法有哪几种?
（3）两种方法的区别
欧拉法把流场的运动要素和物理量都用场的形式表达，为在 分析流体力学问题时直接运用场论的数学知识创造了便利条件
欧拉法是描述流体运动常用的一种方法。
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有关流场的几个基本概念
2、什么是流线、迹线？有何区别? 在欧拉法中，为了观察描述流场中各个空间位置在任意时
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均匀流
（5）按流线是否为彼此平行分：非均匀流 渐变流
急变流
均匀流：是指各运动要素不随空间变化而变化，流线是平行直 线的流动。 均匀流与恒定流（稳定流）的区别？
均匀流
渐变流 非均匀流
均匀流
急变流 非均匀流 均匀流
均
流线图
匀 流
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4. 什么是流管、流束、总流、过流断面？
（1）流管——由流线组成。 流体不能穿过流管 稳定流动中，流管的形状和位置不随时间发生变化。
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1、描述流体运动的方法有哪几种?
（1）拉格朗日方法（lagrangian method） 基本思想：跟踪每个流体质点的运动全过程，记录它们在运动过 程中的各物理量及其变化规律—质点系法（“质点标志”的方 法）。用于研究流体的波动和震荡等
质点标志—拉格朗日自变量 质点位置—迹线
质点运动的轨迹称为迹线，迹线方程可表示为
流体动力学基础
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§1.3、流体动力学基础
本节目标
通过本单元的学习，应达到下述目标 熟悉理解有关术语、基本原理及其应用 主要术语： 流量、质量流量、体积流量、平均流速、流线、流管、 微元流管、过流断面、驻点、位置水头、静压水头、动 压水头、测压管水头、总水头、动能修正系数、动量修 正系数、均匀管流、非均匀管流 主要原理 连续性方程、伯努利方程、动量方程 工程应用 具备应用连续性方程、伯努利方程、动量方程分析解决 问题的能力
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教学内容
§1.3.1、流体流动的基本概念 §1.3.2、连续性方程 §1.3.3、伯努利方程及其应用 §1.3.4、动量方程及其应用
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§1.3.1、流体流动的基本概念
主要内容：
❖ 1、描述流体运动的方法有哪几种？ ❖ 2、什么是流线？与迹线有何区别？ ❖ 3、流体流动是如何分类的？
注意稳定流动、均匀流动 ❖4、什么是流管、流束、总流和过水断面？ ❖5、什么是流量？ ❖6、什么是流体动力学？
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ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
§1.3.2、连续性方程
要求： 掌握连续性方程的表达式； 了解连续性方程的证明过程； 理解连续性方程的依据； 掌握连续性方程的应用
（2）流束——充满流管的一束流体。 （3）微元流束——截面积无穷小的流束。 微元流束的极限是流线。 （4）微元流束和流线的差别：
流束是一个物理概念 流线是一个数学概念，只是某一瞬时流场中的一条光滑曲线。 （5）总流——截面积有限大的流束。 如管中的水流及气流都是总流。 （6）过流断面：指垂直于流线的断面。
一元流动：需要一个坐标自变量B(x，t)就能描述的流动，如管内气 体流动 二元流动： 三元流动： （３）按运动要素是否随时间变化 恒定流（稳定流动）：欧拉法所描述的流场中每一空间点上的所有 运动参数均不随时间变化的流动。 非恒定流：欧拉法所描述的流场规律与时间有关的流动。 （4）按流体与固体边界的相对位置关系分: 内部流动：固体边界包围流体的流动。 外部流动（绕流）：流体包围固体边界的流动。
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5、什么是流量?有哪两种表示方法？
（1）流量定义：指单位时间通过某断面的流体量。
（2）表示方法：
体积流量：指单位时间通过某断面的体积量，以Q 表示，
单位为m3/s或m3/h。
dQ udA
Q udA Q vA A
v——某断面流体的平均流速m/s。
质量流量：指单位时间通过某断面的体积量， 以m表示， 单位为kg/s或kg/h。
体积流量与质量流量的关系为： m Q vA
（3）平均流速： v Q 1 udA AA
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6、什么是流体动力学？（ fluid dynamics）
主要研究流体在力作用下的运动规律及其与边界的相互作用的科学。 本章所讨论的流体动力学限于一元稳定流动问题
流体动力学基本原理（basic theory of fluid dynamics） ➢ 概念