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流体运动学的基本概念


如果两流线相交,则交点处速度向量同时与两条流线相切,即一个 质点同时有两个速度向量,这是不可能的。 但是,流线可以相切,例如机翼末端处上下两条流线相切后汇合成 一条流线,如图3-3中的B点所示。
两种例外情况:⑴在速度为零的点上,如图中A点,称为驻点。 ⑵在速度为无限大的点上,如图中O点,称为奇点。 在流场内驻点、奇点以及流线相切的点上,流线可以相交,因为这些 点上不会存在同一点上流动方向不同的问题。
3、总流 无数微小流束的总和称为总流。
有效断面、流量和断面平均流速
1、有效断面 流束或总流上垂直于流线的断面,称为有效断面,也称为过流断面。 有效断面上无流体流动,不存在粘性切应力。 有效断面可能是平面,也可能是曲面。 2、流量 单位时间内流经有效断面的流体量,称为流量。 体积流量(Q):单位时间内通过有效截面的流体体积。 重量流量(G):单位时间内通过有效截面的流体重量。 质量流量(M):单位时间内通过有效截面的流体质量。 三种流量之间的换算关系: G= γQ M=ρQ 式中 γ——流体重度,N/m3 ρ——流体密度,kg/m3
流体运动学的基本概念
嫣儿
一、迹线 二、流线 三、流管、流束、总流
四、有效断面、流量和断 面平均流速
迹线
流线
1、定义 流线是某一瞬时在流场中绘出的曲线,在这条曲线上所有质点的速度 矢量都和该曲线相切。流线表示流体的瞬时流动方向。 注意:流线与迹线是两个不同的概念。流线是同一时刻不同质点构成 的一条流体线;而迹线是同一质点在不同时刻经过的空间点所构成的轨 迹线。
Байду номын сангаас线
流管、流束、总流
1、流管 在流场中画一条非流线的封闭曲线C,经过曲线C的每一点作流线, 由许多流线所围成的管称为流管。
流管
定常流时流管的形状不随时间改变;反之,非定常流时流管形状 随时间而改变。流管内外无流体质点交换。
流管、流束、总流
2、流束 充满在流体内部的流体称为流束。 断面无穷小的流束称为微小流束,如图3-5中断面为dA1及dA2的流 束,由于断面面积为微元面积,故断面上的各点的速度等参数均可认 为是均匀分布的。 当微小流束的断面面积趋于零时,微小流束达到它的极限,即为流 线。
有效断面、流量和断面平均流速
流线
2、特性 ⑴流线不能相交,但可以相切。 ⑵定常流时,由于流场中各点的速度不随时间而变化。因此定常流 的流线也不随时间而变化。 ⑶非定常流时,质点旳迹线与流线不重合。 ⑷流线不能突然转折。 ⑸流线的走向和疏密反映了瞬时流场内流体的速度方向和大小。 流线谱:在流场中取几个空间点作流线,在整个空间可绘出一系 列的流线,称为流线谱。 流线谱的疏密反映了该瞬时流场中各点的速度变化。流线密的地 方速度大,流线疏的地方速度小。
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