第三章流体动力学基础3.1研究流体运动的两种方法3.2研究流体运动时的一些基本概念3.3流体运动的连续性方程3.4无黏性流体的运动微分方程3.5无粘性流体运动微分方程的伯努利积分3.6黏性流体的运动微分方程及伯努利积分3.7黏性流体总流的伯努利方程3.8:测量流速和流量的仪器3.9定常流动总流的动量方程及其应用
1 第三章 流体动力学基础 ◼ 3.1 研究流体运动的两种方法 ◼ 3.2 研究流体运动时的一些基本概念 ◼ 3.3 流体运动的连续性方程 ◼ 3.4 无黏性流体的运动微分方程 ◼ 3.5 无粘性流体运动微分方程的伯努利积分 ◼ 3.6 黏性流体的运动微分方程及伯努利积分 ◼ 3.7 黏性流体总流的伯努利方程 ◼ 3.8 测量流速和流量的仪器 ◼ 3.9 定常流动总流的动量方程及其应用
第三章流体动力学基础(FundamentalofFluidDynamics主要内容:1、流体的运动基本方程2、质量守恒定律(连续性方程)重点3、能量守恒定律(伯努利方程)难点4、动量守恒定律(动量方程)5、基本理论在工程中的应用概念:三元流动:具有三个坐标自变量的流场二元流动:具有两个坐标自变量的流场一元流动:具有一个坐标自变量的流场2
2 ◼ 主要内容: ◼ 1、流体的运动基本方程 ◼ 2、质量守恒定律(连续性方程) ◼ 3、能量守恒定律(伯努利方程) 重点 ◼ 4、动量守恒定律(动量方程) 难点 ◼ 5、基本理论在工程中的应用 第三章 流体动力学基础 (Fundamental of Fluid Dynamics) 概念:三元流动:具有三个坐标自变量的流场 二元流动:具有两个坐标自变量的流场 一元流动:具有一个坐标自变量的流场
3.1研究流体流动的两种方法3. 1. 1拉格朗日法跟踪法、质点法1.定义以运动着的流体质点(考虑每一个质点)为研究对象,跟踪观察质点的运动轨迹及运动参数随时间的变化关系,然后综合所有流体质点的运动情况,得到整个流体的运动规律。2.拉格朗日变数对于直角坐标系来说,在某时刻t=to,质点的空间坐标为 (a,b,c)作为区别该质点的标识,则 (a、b、C、t)称为拉格朗日变数
3 3.1 研究流体流动的两种方法 3.1.1 拉格朗日法(跟踪法、质点法) 1. 定义 以运动着的流体质点(考虑每一个质点)为研究 对象,跟踪观察质点的运动轨迹及运动参数随时间的 变化关系,然后综合所有流体质点的运动情况,得到 整个流体的运动规律。 2. 拉格朗日变数: 对于直角坐标系来说,在某时刻t=t0,质点的空间 坐标为(a,b,c)作为区别该质点的标识,则(a、b、 c、t)称为拉格朗日变数
ZMtoZC0bXyx图拉格朗日法4
4 图 拉格朗日法 z x O y a x b y c z t0 M t
3、适用范围:波浪运动、振动问题4、方程任何质点在空间的位置 (x,y,z) 都可看作是 (a,b,c)和时间t的函数axx = f(a,b,c,t)uXy = f2(a,b,c,t)速度:uz = fs(a,b,c,t)对位移求时间导数u15
5 速度: 对位移求 时间导数 = = = t z u t y u t x u z y x = = = z f (a,b,c,t) y f (a,b,c,t) x f (a,b,c,t) 3 2 1 3、适用范围:波浪运动、振动问题 4、方程 任何质点在空间的位置(x,y,z)都可看作是(a,b,c) 和时间t的函数