• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.基本原理
  • 3.1.拉格朗日法
  • 3.2.欧拉法
  • 4.基本概念
  • 5.运动模型
  • 6.连续性方程
  • 7.能量方程
  • 8.应用举例
  • 9.动量方程

恒定流

以时间为标准,若各空间点上的流动参数(速度、压强、密度等)皆不随时间变化,这样的流动是恒定流,也称稳定流、定常流。反之为非恒定流。

基本信息

  • 中文名

    恒定流(稳定流、定常流)

  • 类别

    流动

  • 方法

    拉格朗日法欧拉法

  • 所属学科

    物理学

基本原理

拉格朗日法

运动要素(水力要素)表示液体的运动的各种物理量.运动要素不仅是空间坐标的函数还是时间的函数.

根据连续性假设,液体由无数质点(此处的质点指无数水分子组成的微元)构成的连续介质,拉格朗日法就是以质点为研究对象.跟踪质点在一段时间内的运动情况综合起来得到整个运动情况规律,质点法,适线法.该法概念清晰简单易懂,但只适用于质点且每个质点 的运动较为复杂,研究起来非常困难,一般不用.

欧拉法

将流动的空间作为研究对象,描述瞬时的流场中固定的空间点的运动学情况,即流场中,每一瞬时的各固定空间点上的运动参数是一定的,各个空间点的参数随时间变化。

若空间点固定,t为变数,可得到固定空间点不同时刻运动要素的变化情况.

若t为常数,空间坐标为变数,可得同一时刻的流场上不同点的运动要素的分布情况.

另外,对质点研究时,质点位置随时间变化,不同时间质点位置是不同的,所以,位置是时间的函数.此时加速度是关于时间的复合函数.

由复合函数求导数的方法,对时间求导得到:

由此可见,质点的加速度由二部分组成.一是液体质点通过固定空间点的速度对时间的变化率当地加速度.二是同一时刻由于空间位置的不民而引起的加速度,迁移加速度.

基本概念

迹线与流线

1,迹线--------液体质点在运动的过程中不同时刻所占据的位置的连线,即轨迹线.

2,流线--------某一瞬时,在流场中绘出的一条空间曲线,在曲线上所有质点 在该时刻的流速矢量都现曲线相切.如下图所示:

当时绘出的曲线即为曲线.

流线特性:

(1)恒定流时,流线地形状和位置不随时间改变而改变.非恒定流时流线是瞬时的概念,意义.

(2)恒定流时,迹线和流线是重合的.