元流二元流(Two-dimensionalFlow):流体主要表现在两个方向的流动,而第三个方向的流动可忽略u=f(r,x)X不计,即流动流体的运动要素是二个空间坐标(不限于直角坐标)函数。图1如实际液体在圆截面(轴对称)管道中的流动运动要素只是柱坐标中r,x的函数而与0角无关,这是二元流动。又如在方向很长的滚水坝的溢流流动,可以认为沿x轴方向没有流动,仅在yoz一系列平行的平面上流动,而且这些平面上各点的流动状态相同,其运动要素只与两个位置坐标(y,)有关,因而仅需研究平行平面中任何一个平面上的流体流动情况。图2永像最楼返回课目返回书目U
21 21 二元流 二元流(Two-dimensional Flow):流体主要表 现在两个方向的流动,而第三个方向的流动可忽略 不计,即流动流体的运动要素是二个空间坐标(不 限于直角坐标)函数。 如实际液体在圆截面(轴对称)管道中的流动, 运动要素只是柱坐标中r,x的函数而与角无关, 这是二元流动。 又如在x方向很长的滚水坝的溢流流动,可以 认为沿x轴方向没有流动,仅在yoz一系列平行的平 面上流动,而且这些平面上各点的流动状态相同, 其运动要素只与两个位置坐标(y,z)有关,因而 仅需研究平行平面中任何一个平面上的流体流动情 况。 图1 图2 r ux=f(r,x) x
三元流三元流(Three-dimensionalFlow):流动流体的运动要素是三个空间坐标函数。例如水在断面形状与大小沿程变化的天然河道中流动,水对船的绕流等等,这种流动属于三元流动。永像聚2返回课目返回书目
22 22 图片位置 三元流 三元流(Three-dimensional Flow):流动流体的运动要素是三个空间 坐标函数。 例如水在断面形状与大小沿程 变化的天然河道中流动,水对 船的绕流等等,这种流动属于 三元流动
六、均匀流和非均匀流,渐变流和急变流按质点运动要素是否随流程变化分为:oi/as=0均匀流流线是平行直线的流动,永像!均匀流中各过水断面上的流速分布图沿程不变,过水断面是平面,沿程各过水断面的形状和天小都保持一样。例:等直径直管中的液流或者断面形状和水深不变的长直渠道中的水流都是均匀流。最非均匀流一流线不是平行直线的流动,ü/as≠0。非均匀流中流场中相应点的流速大小或方向或同时二者沿程改变,即沿流程方向速度分布不均。例流体在收缩管:扩散管或弯管中的流动。(非均匀流文可分为急变流和渐变流)返回课目返回书目U
23 23 非均匀流——流线不是平行直线的流动, 。 六、均匀流和非均匀流、渐变流和急变流 均匀流中各过水断面上的流速分布图沿程不变,过 水断面是平面,沿程各过水断面的形状和大小都保持 一样。例:等直径直管中的液流或者断面形状和水深 不变的长直渠道中的水流都是均匀流。 非均匀流中流场中相应点的流速大小或方向或同时二者沿程改变,即沿流程方向 速度分布不均。例流体在收缩管:扩散管或弯管中的流动。(非均匀流又可分为急变 流和渐变流) 按质点运动要素是否随流程变化分为: u / s = 0 u /s 0 均匀流——流线是平行直线的流动,
渐变流与急变流非均匀流中如流动变化缓慢,流线的曲率很小接近平行,过流断面上的压力基本上是静压分布者为渐变流(GraduallyVariedFlow),否则为急变流。渐变流沿程逐渐改变的流动。接近于直线特征:流线之间的夹角很小即流线几平是平行的),同时流线的曲率半径又很大(即流线几乎是直线),其极限是均匀流,过水断面可看作是平面。渐变流的加速度很小,惯性力也很小,可以忽略不计。食接近平行急变流沿程急剧改变的流动。特征:流线间夹角很大或曲率半径较小或二者兼而有之,流线是曲线,过水断面不是一个平面急变流的加速度较大,因而惯性力不可忽略。返回课目返回书目
24 24 渐变流与急变流 非均匀流中如流动变化缓慢,流线的曲率很小接近平行,过流断面 上的压力基本上是静压分布者为渐变流(Gradually Varied Flow),否则 为急变流。 渐变流 沿程逐渐改变的流动。 特征:流线之间的夹角很小即流线几乎是平行 的),同时流线的曲率半径又很大(即流线几 乎是直线),其极限是均匀流,过水断面可看 作是平面。渐变流的加速度很小,惯性力也很 小,可以忽略不计。 急变流 沿程急剧改变的流动。 特征:流线间夹角很大或曲率半径较小或二者兼而有之,流线 是曲线,过水断面不是一个平面。 急变流的加速度较大,因而惯性力不可忽略
渐变流的性质渐变流过水断面近似为平面,即渐变流是流线接近于平行直线的流动。均匀流是渐变流的极限。动压强特性:在渐变流同一过水断面上,各点动压强按静压强的规律分布即二+=Const静水压强分布录像1静、动动水压强分布录像2动水静水急变流、渐变流的静动水压强比较返回书目返回课目
25 25 • 渐变流过水断面近似为平面,即渐变流是流线接近于平行直线的流动。均匀 流是渐变流的极限。 • 动压强特性:在渐变流同一过水断面上,各点动压强按静压强的规律分布, 即 Const p z + = 渐变流的性质 静、动 静水压强分布 动水压 强分布 静水 动水 急变流、渐变流的静动水压强比较