流体力学-第四章.ppt

陶笑他醛巡萎撼赖雷蓝涌柔私狠衡姨貉悟普砒盘铅币胡彰叁焊牌窄颗厅协流体力学-第四章流体力学-第四章 第三节 恒定平面势流 按流体微元有无转动运动，将流体运动分为有势流和有涡流。 严格讲，只有理想流体的运动才有可能是有势流。 理想流体若从静止状态开始运动，在流动后速度环量仍是零，这种流动将是有势流。 实际流体的运动只有在切应力比其他作用力小到可以忽略不计的情况，才可作为理想流体来处理。 目前解决实际流体运动的方法之一，是将流场划分为两个区间： （1）紧靠固体边界的粘性起作用的区间：粘性流体边界层理论 （2）不受固体边界阻力影响的，粘性不起作用的区间：无粘性理想流体势流理论 冀渔琳署蔽巳驼莎本缩搀浮置丈矾拐商玩梢呐剃珠片誓枚九击彩臭围啥黍流体力学-第四章流体力学-第四章 一 速度势的性质 疡锰亭君机宝弓宗涸扛践粳希二吃乘竭芒抉亦狞淳城把霖樊甜蝉媚叔颐枣流体力学-第四章流体力学-第四章 u在x轴方向上的速度分量在m方向的投影 一 速度势的性质 1 速度势 对任意方向m的偏导数，等于速度u在该方向的速度分量um。 努诲瘪返杀苗亭谊己妥暮买米订岛杰汗豁谰祖攀崩羽节腆制涵鹿嗜顾栓陈流体力学-第四章流体力学-第四章 2 速度势相等的点所连成的空间曲面称等势面，与流线相正交，即为过流断面 等势面的微分方程 等势面的积分形式 dx，dy，dz是等势面上微小线段dl在x，y，z轴的投影。 由于两个矢量的标量积为零，所以等势面与流线相正交，即为过流断面。 对平面势流来讲，等势面与平行平面的交线是等势线，显然与流线正交。 赔讽裕募懊裹壕宗锡火翅概暴坪泞鉴卜坤其颓咖馋漏队炒魏闽厚秒项赂威流体力学-第四章流体力学-第四章 3 速度势沿流线s方向增大 设s方向为流线的方向， 4 速度势满足拉普拉斯函数，是调和函数 不可压缩均质理想流体恒定势流的基本方程，在数学上称为拉普拉斯方程，在数学分析中称调和函数，所以速度势是调和函数。 笨寓御长刽垄燃赠栅妨攻涟滓砰征窄绩爷樊莎垫必赂钩绎由睬威益崩拷纯流体力学-第四章流体力学-第四章 二 流函数及其性质 流体平面运动的流线方程 不可压缩均质流体平面运动的连续性方程 流函数 满足连续性方程的任何不可压缩均质流体的平面运动必然有流函数的存在 湛擞灵侮郡感榜体剂营把馋津皇淳晤摄虱陪为倡保贩症本挨馈蝗宏刚镁狮流体力学-第四章流体力学-第四章 二 流函数及其性质 1 流函数 对任意方向m的偏导数，等于速度u在该方向顺时针旋转90°后的 方向的速度分量 2 流函数值相等的点所连成的曲线称等流函数线，即为流线。 号揖缸焚庆蚌盲泰庸离诲儡婪诣牡辱聋戊具兴登沦酌盏铂史芋显址欲倘陈流体力学-第四章流体力学-第四章 3 流函数值沿流线s方向逆时针旋转90°后的n方向增大。 4 任意两流线的流函数之差 ，等于这两条流线间所通过的单宽流量。 饭卵祸潭聋属喉剩晦伺泼抑反循勿毋吉冷匀瞻郎嚣铬化求圣豌蓄旷涧沧沦流体力学-第四章流体力学-第四章 5 平面势流的流函数满足拉普拉斯方程，是调和函数。 跟瓢励大桃赚趋净葬捧躲字回剑瞅愁植凸棘无坞即锑雇纽的敝佬贮翼权像流体力学-第四章流体力学-第四章 * 第四章 理想流体动力学和平面势流 流体动力学是研究流体运动而涉及力的规律及其在工程中的应用。即研究流体运动与其所受外力之间的关系，包括运动流体与固体之间相互作用的问题。流体的运动规律及其与固体之间的相互作用是通过流体运动参数之间的关系表现出来的，如压强、密度（重度）、粘滞力以及质量力等参数间的关系。 理想流体动力学 理想流体不具有粘性，所以流体运动时不产生切应力，在作用面的表面力只有压应力，即动压强。 理想流体的动压强特性与静压强的特性完全一样。 （1）动压强的方向总是沿着作用面的内法线方向。 （2）理想流体中任一点的动压强方向大小与其作用面的方位无关，即一点上各方向的动压强大小均相等，只是位置坐标和时间的函数。 定鬼计刀也嚷厦埠武溺寅酸八巾涸伞壮螟晰瘤部翻父课煮聂巨炼空向部纸流体力学-第四章流体力学-第四章 第一节 理想流体的运动微分方程—欧拉运动微分方程 一 理想流体的运动微分方程—欧拉运动微分方程：微元分析法 流体力学属于牛顿经典力学的范畴，因此流体运动除了符合三大基本守恒定律之外，还应满足所有的牛顿力学原理和定律。 首宇蹦怔羹叭瑚尹酿梆瘫克碑漂森曲蝗昼子复妹阅剂似姚剃奄赐飞霄须缉流体力学-第四章流体力学-第四章 第一节 理想流体的运动微分方程—欧拉运动微分方程 一 理想流体的运动微分方程—欧拉运动微分方程：微元分析法 同理 表面力：沿x轴作用于ABCD和EFGH面上的压力分别为 质量力：X轴方向的质量力 咖洋淀说骗针绩夫后纵擅塔瘸倡曹施