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理想流体、稳定流动 流体的能量平衡方程. 2 动量传输的基本定律. 动量传输的基本定律是研究流体在动量传输过程中最根本的规律. 牛顿黏性定律. 连续性方程. 质量平衡方程. 黏性流体动量平衡方程. N-S 方程. 欧拉方程. 理想流体动量平衡方程. 伯努利方程. 静力平衡方程. 静止流体的能量平衡方程. 2.1 流体流动的基本特性. 流体流动的特性 ,主要是指流体在流动条件下,其所具有的相关物理量在空间和时间上的变化特性 — 流场特征 。. 流体流动. 根据起因. 2.1.1 流体流动的分类. 自然流动. 强制流动.
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理想流体、稳定流动 流体的能量平衡方程 2 动量传输的基本定律 动量传输的基本定律是研究流体在动量传输过程中最根本的规律 牛顿黏性定律 连续性方程 质量平衡方程 黏性流体动量平衡方程 N-S方程 欧拉方程 理想流体动量平衡方程 伯努利方程 静力平衡方程 静止流体的能量平衡方程
2.1流体流动的基本特性 流体流动的特性,主要是指流体在流动条件下,其所具有的相关物理量在空间和时间上的变化特性—流场特征。
流体流动 根据起因 2.1.1 流体流动的分类 自然流动 强制流动
2.1.2 连续介质及质点 连续介质: 将流体视为整体,内部不存在空隙的介质。 质点: 定义流体密度的最小体积单元。 v v
解析对象 2.1.3 流体微团及控制体 流体微团(元体、微元体):由质点组成、比质点稍大的流体单元,均性特征。 控制体:流场中某一确定的空间区域,区域的边界称为控制面。由微团组成,非均性特征。 微团 微分方程 微分解法 控制体 积分方程 积分解法
2.1.4 流场特征及分类 1.流场的定义 流体运动的全部范围 流场 由无数多流体质点或微团 运动所构成的空间 表征流体运动各有关物理量 随空间及时间变化的特征
2.1.4 流场特征及分类 2.流场的研究方法 关注的是流场中的“质点”。 追踪质点在每个瞬间的运动参数。 拉格朗日法 研 究 方 法 综合所有质点即得流体的运动特点。 关注的是 “空间点”。 观察随时间的变化,该点的运动参数的变化情况。 欧拉法 综合所有空间点即得流体的运动特点
2.1.4 流场特征及分类 3.流场的分类 稳定流场 物理量是否随时间变化 稳定流动 无质量(动量)蓄积 定常流动 不稳定流场 不稳定流动 有质量(动量)蓄积 非定常流动
2.1.4 流场特征及分类 数量场:有大小、无方向,如温度、浓度…… 物理量的性质 向量场:有大小、有方向,如速度…… 一维 二维 三维 空间
2.1.4 流场特征及分类 4.流线及迹线 迹线:某一流体质点在空间运动时所走过的轨迹。 特点:每一个质点都有一个运动的轨迹 拉格朗日法分析流场 流线:同一瞬间各流体质点运动方向的总和(速度向量所构成的连线)。 欧拉法分析流场 稳定流动:流线与迹线重合
2.1.5 流管与流速 流管:在流场中由无数根流线所组成的、截面为一封闭曲线的管状表面。 性质:没有流体穿过流管的表面流进或流出,流体仅从流管的断面流进流出。
2.1.5 流管与流速 流束:流管内部的全部流体。 过流断面:在流束内,与每根流线均垂直的断面。
小 结 一、本课的基本要求 1.了解流体流动的分类。 2.了解连续介质、质点、微团、控制体的概念。 3.掌握流场的分类,流线、流管的概念及性质。 二、本课的重点、难点 重点:流场的分类 难点:概念的理解和掌握。 三、作业 思考题:引入连续介质模型的意义何在?