流体动力学—流体运动的研究方法（流体力学）.pptx

流体动力学

流体运动的研究方法

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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。

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