第二章 动量传输基本方程.pdf

第二章 动量传输的基本方程 2.1 流体运动的描述 2.2 连续性方程 2.3 理想流体动量传输微分方程－欧拉方程 2.4 实际流体动量传输方程－纳维尔-斯托克斯方程 2.5 柏努利方程 2.6 柏努利方程的应用 小结 2.1 流体运动的描述 引入场的概念——物理量在空间的分布 流场的概念 流场是指充满运动流体的空间。运动参数表 示流体运动特征的所有物理量，如速度、密度、 压力、粘性力等。流体动力学研究流体质点的运 动参数随时间及空间位置变化的规律。 2.1 流体运动的描述 流场的分类： ⎧稳定场 ⎧均匀场 从时空依赖性上分类 ⎨ ⎨ ⎩非稳定场 ⎩非均匀场 从密度场的变化性质上分类 ⎧可压缩流体 ⎨ ⎩不可压缩流体 从粘性上分类 ⎧理想流体 ⎨ ⎩粘性流体（实际流体） ⎧层流 从流场的形态上分类 ⎨ ⎩湍流 质量守恒定律 物理学的几个 传递现象 基本规律出发 牛顿第二定律 能量守恒定律 控制方程 微分方程组 体系微分方程积分 总体平衡方程 根据守恒定律进行空间区域衡算 方法简单，物理含义明确，具备一般处理问题的思想，给出有实 际应用价值的基本方程 2.1 流体运动的描述 定律 方程式 物质不灭定律 连续性方程 （质量守恒定律） 牛顿第二定律 动量方程 （动量守恒定律） （纳维-斯托克斯方程、欧拉方程） 热力学第一定律 能量方程（伯努利方程） （能量守恒定律） 2.1 流体运动的描述 研究方法 －－ （1）拉格朗日法 以流体质点作研究对象，把流体看成是由大量的流 体质点组成的，分析流体各个质点自始至终运动状态 （即它们的位置随时间的变化规律 ），从而研究整个流 体运动状态。 力学中质点运动描述方法在流体力学中的推广。 研究流场中个别流体质点在不同的时间其位置、流速、 压力的变化。即把流体细分为大量的流体质点，着眼于 流体质点运动的描述，设法描述出每个质点自始至终的 运动状态。所有质点的运动规律知道后，整个流场的运 动规律就清楚了。 所有质点的运动规律 整个流场的运动 2.1 流体运动的描述 拉格朗 研究方法 －－ （1）拉格朗日法