Hydraulics 水力学 第三章水动力学基础 Basic Hydrodynamics 吕宏兴
第三章水动力学基础 本章主要介绍与液体运动有关的基本概念及液体运动 所遵循的普遍规律并建立相应的方程式。 实际工程中经常遇到运动状态的液体。液体的运动特 性可用流速、加速度等一些物理量，也即运动要素来表示 。水动力学研究运动要素随时空的变化情况，建立它们之 间的关系式，并用这些关系式解决工程上的问题。 液体做机械运动遵循物理学及力学中的质量守恒定律 、能量守恒定律及动量定律。 本章先建立液体运动的基本概念，然后依据流束理论， 从质量守恒定律出发建立水流的连续性方程、从能量守恒出 发建立水流的能量方程，以及从动量定律出发建立水流的动 量方程
水力学课程重点 三大守恒定律 质量守恒能量守恒 连续性方程能量方 动量方 恒定总流三大方程 动量守恒
3.1描述液体运动的两种方法 1.拉格朗日法一以研究单个液体质点的运动过程 作为基础，综合所有质点的运动，构 成整个液体的运动。 t 又称为质点系法。 (x,y,z) () x=x(a,b,c,1) 若给定a,b, OM (a,b.c) y=y(a,b,c,t) c,即为某一质 点的运动轨迹 z=z(a,b,c,t) 线方程。 x,yz不再是独立变量，x-a=4(t-)y-b=v(-)z-c=w(-t T=T(a,b,c.1),p=p(a,b,c,t) “,=少=列4，、液体顶点在任意时刻的还及。 用a,b,c来区分不同的流体质点，而用来确定流体质点的不同空间位置。 at 回
3.1描述液体运动的两种方法 2.欧拉法一以考察不同液体质点通过因定的空间 点的运动情况作为基础，综合所有空间点 上的运动情况，构成整个液体的运动。 0→ 又称为流场法。 0→ 时刻 4x=4(x,y,z,t) 质点通过流 0 M (x,y,z) ,=,(x,y,2,0 场中任意点 4.=4(x,y,z,t) 的速度 a,=du(.) dt g,=血，cy20 质点通过流场中任意点的加速度 d a,=cy2,0 遂回