三、流管、元流、总流1、流管(StreamTube):在流场中取任一封闭曲线(不是流线),通过该封闭曲线的每一点作流线,这些流线所组成的管状空间称为流管。2、元流(TubeFlow):充满在流管中的液流称为元流或微小流束。元流的极限是一条流线。流管与元流流谱流线FlowSpectrumAndStreamline
16 16 三、流管、元流、总流 1、流管(Stream Tube ):在流场中取任一封闭曲线(不是流线), 通过该封闭曲线的每一点作流线,这些流线所组成的管状空间称为 流管。 2、元流(Tube Flow) :充满在流管中的 液流称为元流或微小流束。元流的极限是一条 流线。 流管与元流
总流(TotalFlow):把流管取在运动液体的边界上,则边界内整股34液流的流束称为总流。四、过水断面、流量、断面平均流速121、过水断面(Cross Section):即水道(管道、明渠等)中垂直于水流流动方向的横断面。2、流量(Discharge):是指单位时间内通过河渠、管道等某一过水横断面的流2体量。过水断面Q=J,udA= Av体积流量(m3/s)录像质量流量(kg/s)M = Jμ pudA = pAv重量流量量(N/s)G = Jg: pudA = pgAV= yAv返回课目返回书目U
17 17 四、过水断面、流量、断面平均流速 1、过水断面(Cross Section):即水 道(管道、明渠等)中垂直于水流流动方 向的横断面。 1 1 2 2 过水断面 3、总流(Total Flow):把流管取在运动液体的边界上,则边界内整股 液流的流束称为总流。 2、流量(Discharge):是指单位时间内 通过河渠、管道等某一过水横断面的流 体量。 体积流量(m3 /s) 质量流量(kg/s) 重量流量(N/s) v v v v G g udA gA A M udA A Q udA A A A A = = = = = = =
3、断面平均流速u总流过水断面上各点的流速是不相同的,所以常采用一个平均值来代替各点的实际流速,称断面平均流速D。udAU几何意义:以底为A,高为的柱体体Au积等于流速分布曲线与过水断面所围成的体积LAudA:Q=LudA=(U+△udA=VA+JAudA=Q+JAudA:JAudA=O返回课目返回书
18 18 A Q A A udA = v = 3、断面平均流速 几何意义:以底为A,高为的柱体体 积等于流速分布曲线与过水断面所围成的体 积 A udA 。 u u 总流过水断面上各点的流速是不相同的,所以常采用一个平均值来代替各 点的实际流速,称断面平均流速。 0 ( ) = = + = + = = + A A A A A udA A udA Q udA Q udA u dA v v
dx-LAdzX母线平行各对应坐标轴的微六面微流管(空间点)体一无限小控制体(空间点)22流段一有限体积控制体有限长流管返回课目返回书目
19 19 dz dx dy x z y 微流管(空间点) 流段——有限体积控制体 母线平行各对应坐标轴的微六面 体——无限小控制体(空间点) ds s dA s dA 有限长流管 1 1 2 2
五、一维流、二维流、三维流按液流运动要素所含空间坐标变量的个数分:一元流(One-dimensionalFlow):流体在一个方向流动最为显著,其余两个方向的流动可忽略不计,即流动流体的运动要素是一个空间坐标的函数。若考虑流道(管道或渠道)中实际液体运动要素的断面平均值,则运动要素只是曲线坐标s的函数,这种流动属于一元流动。D=f(s)取断面流速u分析时返回课目返回书目
20 20 五、一维流、二维流、三维流 按液流运动要素所含空间坐标变量的个数分: 一元流(One-dimensional Flow):流体在一个方向流动最为显著,其余两个 方向的流动可忽略不计,即流动流体的运动要素是一个空间坐标的函数。 若考虑流道(管道或渠道)中实际液体运动要素的断面平均值,则运 动要素只是曲线坐标s的函数,这种流动属于一元流动。 S =f(s)取断面流速分析时