流体动力学（流体力学课件）.pptx

流体动力学流体运动的研究方法

contents目录流体运动的研究方法01拉格朗日法欧拉法

流体运动的研究方法在运动流体中任一点的压强不仅是空间位置的函数，而且其大小还与方向有关流体质点在单位时间内移动的距离叫做流体质点的运动速度，简称流速。

流体运动的研究方法流体力学中把表征流体运动状态的物理量如压强、流速等，统称为流体的运动要素。流体动力学的任务就是研究这些运动要素随空间与时间的变化规律，以及这些运动要素相互之间的关系。

流体运动的研究方法在热力发电厂的生产中，流体流动一般是在固体壁面所限制的空间内进行的。充满着流动流体的空间称为流场。研究流体的运动就是求流场中流体各运动要素及它们之间的变化规律，研究流体运动的常用方法有拉格朗日法和欧拉法。拉格朗日法欧拉法

流体运动的研究方法1.拉格朗日法（跟踪法）它是从研究流场中各个流体质点的运动着手。研究在运动过程中该质点的运动要素随时间的变化情况，然后综合流场中所有流体质点的运动，最终得到整体流体运动规律的一种方法。流体质点的在一段时间内的运动轨迹称为迹线。在流动的水面上撒一片木屑，木屑随水漂流的途径就是某个水质点的运动轨迹，即迹线。特点：直观，但是流体质点运动轨迹复杂，很少采用。

流体运动的研究方法2.欧拉法欧拉法不去追踪具体的流体质点，不研究这些质点的来龙去脉，而是在流场中选择若干具有代表性的空间固定点，分析流体在某一空间固定点的运动要素随时间的变化规律，从而求出流体的运动规律。欧拉法常用流线组成的几何图形描述复杂的流体运动。流线是指表示流场中同一瞬间一系列连续质点流动方向的空间曲线。1V12V23V34V4

流体运动的研究方法流线的特点流线只能是光滑曲线，不能相交和突然折转。流线的密集程度反映该处流速的大小。流线的形状与固体边界的形状有关。

流体运动的研究方法流线与迹线的区别迹线：流场中某一质点的运动轨迹。即同一流体质点在不同时刻的位置组成的曲线。流线：描述某一时刻各个空间上质点的运动情况，即流动的趋向和变化。

课堂小结拉格朗日法欧拉法描述方式迹线流线研究对象流体内个别质点固定空间点特点形象直观，但运动轨迹非常复杂，不常采用分析流体在某一空间固定点及穿越该固定空间点时运动要素随位置和时间的变化规律

流体动力学流体运动的基本概念

contents目录流体运动的基本概念01流管与流束有效截面流量流速与平均流速

流体运动的基本概念1.流管和流束流管：在流体中任取一截面A，通过A边界上各点的流线组成一管状曲面，称为流管。流束：充满流管内的运动流体。

流体运动的基本概念2.有效截面有效截面：在流束中与各流线相垂直的横截面称为有效截面。微元流束(流管)：有效截面面积为无限小的流束（流管）。其有效截面上各点的运动要素可认为相同。总流：无数微元流束的总和构成总流。其有效截面上各点的运动要素一般不相同。

流体运动的基本概念3.流量?

流体运动的基本概念4.流速与平均流速?

流体运动的基本概念?

课堂小结概念重点一重点二流管与流束体积流量与质量流量的关系体积流量与平均流速的关系有效截面qm=ρqv流量、流速与平均流速形象直观，但运动轨迹非常复杂，不常采用分析流体在某一空间固定点及穿越该固定空间点时运动要素随位置和时间的变化规律

流体动力学流动的分类

contents目录流动的分类01一维、二维、三维流动稳定流动和非稳定流动急变流和缓变流有压流与无压流

流动的分类1.一维流动、二维流动和三维流动三维流动：三维空间的流动，流动参数是x、y、z三个坐标的函数。二维流动：流动参数在某些情况下，仅是两个坐标的函数的流动。一维流动：流动参数是一个坐标的函数的流动。

流动的分类2.稳定流动和非稳定流动稳定流动：流体质点的运动要素不随时间改变，而只是空间坐标的函数。非稳定流动：流体质点的运动要素同时是时间和空间坐标的函数.

流动的分类2.稳定流动和非稳定流动供水系统通风系统蒸汽管道给水管道

流动的分类3.缓变流和急变流缓变流满足下列两个条件:(1)流线之间的夹角很小，即流线几乎是平行的:(2)流线的曲率半径R很大，即流线几乎是直线。不满足上述两个条件或其中之一的流动称为急变流。

流动的分类3.缓变流和急变流?

流动的分类4.有压流和无压流无自由表面的液体流动为有压流有压流的整个流动过程限制在固体边界内，其有效截面上各点的压强一般不等于大气压强。具有自由表面液体流动为无压流无压流通常有部分边界是与大气相同的自由表面。

课堂小结一维、二维、三维流动稳定与非稳定流动急变流与缓变流有压流与无压流

流体动力学伯努利方程意义

contents目录伯努利方程201伯努利方程的物理意义伯努利方程的几何意义

1.物理意义伯努利方程中的每一项所表示的物理意义项目物理意义