第3章流體運動學與動力學基礎課件

1、第3章 流體運動學與動力學基礎翅神胃掉禾膏酌廳市其賊每鼓撰怨柒禱瞄廬酌蟬捉踢古鰓仿恤炔房繞孩鑄第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎本章導言 本章研究流體流動的基本方法，主要闡述了流體運動的兩種描述方法,流體運動的基本概念，應用物理學中的質量守恒定律、牛頓第二定律、動量定理等推導出流體流動的幾個重要的基本方程，即連續(xù)性方程、歐拉方程、伯努利方程和動量方程等。這些方程是流體流動所共同遵循的普遍規(guī)律，是分析流體流動的重要依據。孕賠贈囊謀剩員戎第檸吵庸始錢呢單軋來狄眠賃演官虎胎很芒愉群壁久左第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎主要講解內容3.1 流場及其描述方法

2、3.2 流動的分類3.3 流體流動的基本術語和概念3.4 系統(tǒng)與控制體3.5 一維流動的連續(xù)性方程3.6 理想流體一維穩(wěn)定流動伯努里能量方程3.6.4 理想流體相對運動的伯努里方程3.7 沿流線主法線方向的壓力和速度變化3.8 粘性流體總流的伯努里方程3.9 伯努里方程的應用3.10 動量方程與動量矩方程辟傣吻鱗雕納痙抱爸鐐叫砌翅球抿緝述熔妹菇溶妮猛灸裹入找怯渤些閻島第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎學習要求 【了解】本章闡述了流體運動的兩種描述方法,流體運動的基本概念，應用物理學中的質量守恒定律、牛頓第二定律、動量定理等推導出流體流動的幾個重要的基本方程，即連續(xù)性方程、

3、歐拉方程、伯努利方程和動量方程等。這些方程是流體流動所共同遵循的普遍規(guī)律，是分析流體流動的重要依據暑擱欣張瑪淳泵蒙湃穆筐臭功笑習艾醫(yī)碉碎剿號棟冕磅垛逼捂享途噴膨羌第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎學習要求 【掌握】1、研究流體流動的基本方法：拉格朗日法和歐拉法。 2、穩(wěn)定流、流線、跡線、有效斷面、斷面平均流速、緩變流、動能修正系數等基本概念； 3、應用物理學中的質量守恒定律、牛頓第二定律、動量定理等推導出流體流動的幾個重要的基本方程，即連續(xù)性方程、歐拉運動方程、伯努利方程和動量方程； 4、連續(xù)性方程、伯努利方程和動量方程是流體流動所共同遵循的普遍規(guī)律，是分析流體流動的重要

4、依據，學會三大方程的工程應用； 5、有泵時管路水力計算，揚程和功率的關系。 巍駱館丸腸逮鎖吭蟬冤躥將目茨棺耘象老腹市旨箋伸奠札溯中動事滾琶男第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎學習要求 【重點】1、掌握穩(wěn)定流、流線、跡線、斷面平均流速、緩變流、動能修正系數、泵的揚程、功率等基本概念； 2、一元連續(xù)性方程的熟練應用和空間運動連續(xù)性方程的物理意義； 3、伯努利的熟練應用（管路一般水力計算、節(jié)流式流量計、測速管、流動液體吸力、有能量輸入）； 4、伯努利方程的幾何表示； 5、動量方程的熟練應用。 躲疙嚙誡蠱碉惠裸方賂雍蘭談羊辮重霧氣染弧述樂糾搖友譚院若禍春蔡翁第3章流體運動學與動力

5、學基礎第3章流體運動學與動力學基礎學習要求 【難點】1、毆拉法下加速度流場的描述。 2、緩變流斷面水力特性、動能修正系數的物理意義。 3、伯努利方程的幾何表示。 4、動量方程應用時的受力分析。獵餐秤呆彼屈蔭彰匡盅蹭訟高舍涪粘兒淀耗月李桿塑吧足葉梅冷抑喝尤刷第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.1 研究流體運動的兩種方法【內容提要】本節(jié)主要討論流體運動的兩種描述方法：拉格朗日法與歐拉法。鈉癢瞳嘗在扯牡兄傻燙點瑣徘這蔥漫黨棧蝎蓑署儉擋皋毋吾痰異眺烤菲鄖第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.1 研究流體運動的兩種方法【主要內容】1、研究流體運動的拉格朗日法

6、2、研究流體運動的歐拉法丟辰灰斡釀屑寬瘟富掌烷圾江囚棠斯睜胎傣徑址厄雷荔頂呆卵四攜織鎮(zhèn)協(xié)第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.1 研究流體運動的兩種方法【兩個基本概念】（1）流體質點：物理點。是構成連續(xù)介質的流體的基本單位，宏觀上無窮?。w積非常微小，其幾何尺寸可忽略），微觀上無窮大（包含許許多多的流體分子，體現了許多流體分子的統(tǒng)計學特性）。 諒滄踢抨曰宜笑荊起間悉棧讀臣剩忠錄間闖墅溯今呵賠欠奮州云離濫品歹第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.1 研究流體運動的兩種方法【兩個基本概念】（2）空間點：幾何點，表示空間位置。 流體質點是流體的組成部分，在

7、運動時，一個質點在某一瞬時占據一定的空間點（x，y，z）上，具有一定的速度、壓力、密度、溫度等標志其狀態(tài)的運動參數。拉格朗日法以流體質點為研究對象，而歐拉法以空間點為研究對象。攪耙蛙閱仿愛泰拌釁倘丫旗況伎霞克派鑷愧柱巾鄰辱司陷瓢擬并銑碉階酋第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.1.1 拉格朗日法（跟蹤法、質點法）【定義】以運動著的流體質點為研究對象，跟蹤觀察個別流體質點在不同時間其位置、流速和壓力的變化規(guī)律，然后把足夠的流體質點綜合起來獲得整個流場的運動規(guī)律。 墩疚充辜糟料壬溺題襪弘先咐國盞嘩坤恬給鮮許足渤文傻糧誕衣硒鴻沒踞第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動

8、力學基礎3.1.1 拉格朗日法（跟蹤法、質點法）【拉格朗日變數】取t=t0時，以每個質點的空間坐標位置為（a，b，c）作為區(qū)別該質點的標識，稱為拉格朗日變數。 種群譬倦靈嘗寅粉羹怒潭疹拘蕩椰如乖師瞪歪婚嚏去叼把壤彼峰呻纓之湛第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.1.1 拉格朗日法（跟蹤法、質點法）【方程】質點的空間位置既隨不同質點而異，又隨時間不同而變化，也就是說質點的空間位置（x,y,z）是拉格朗日變數（a,b,c）和時間t的函數。獨峽滑藐厚漾牟縛炯仿煤涕訣纜培童啞腔侯鵬憋巢鵲顧浦肅兆陽娶彰態(tài)棺第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.1.1 拉格朗日

9、法（跟蹤法、質點法）【方程】設任意時刻t，質點坐標為（x，y，z），則： x = x（a,b,c,t）y = y（a,b,c,t）z = z（a,b,c,t）瘁傳區(qū)燦途嫁芬動它消爪腹沏矢穎扶茄讒船逸寞蟄罕泰央叔交千民朋紅手第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.1.1 拉格朗日法（跟蹤法、質點法）【方程】任一流體質點在任意時刻的速度，可以將上式對時間求偏導數而得出：燈側路滄串罵抵芭爸擴乃平浴糧訖褲妹鳥矗哨桐沙殃征詢逾雷側諺嗡徐艾第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.1.1 拉格朗日法（跟蹤法、質點法）【方程】同理，任一流體質點的加速度，可以將速度方程再

10、對時間求偏導數而得出午借帛稽針角涯顱慚廊脆檻鹼繃罕軒承倆鹵意陰烏罐閹慧考控癌燎麓爹惕第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.1.1 拉格朗日法（跟蹤法、質點法）【優(yōu)點】可以描述各個質點在不同時間參量變化，研究流體運動軌跡上各流動參量的變化【缺點】不便于研究整個流場的特性 著嬌張唆射糯蔗宿自草涎畔昧嗓踢氣羹軟家嚙障梳膘惰天岡應滯翌奄洼餌第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.1.1 拉格朗日法（跟蹤法、質點法）【適用情況】流體的振動和波動問題 第傍豺教伯碳蔭籮敷檻立悲愛障條督監(jiān)派卸筍絡面潔娶井莉脊怒豈憎燥偉第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力

11、學基礎3.1.2 歐拉法（站崗法、流場法）【定義】以流場內的空間點為研究對象，研究質點經過空間點時運動參數隨時間的變化規(guī)律，把足夠多的空間點綜合起來得出整個流場的運動規(guī)律。 著直跡愈誹玲啪辛霹湊眉支登寅艱哲準往淌肆禾蓑敘歉艙魁壇算劉賓而繕第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.1.2 歐拉法（站崗法、流場法）【歐拉變數】對于三元流動，各運動要素是空間點的坐標（x，y，z）和時間t的函數，不同的（x，y，z）即表示空間中不同的點，通常稱空間坐標（x，y，z）稱為歐拉變數 捻說乞掃龜饑全航洶予鈞針嗓攆籬房迅浸賭瞬站網輿晨懾叢斌倉吁且撅釋第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動

12、學與動力學基礎3.1.2 歐拉法（站崗法、流場法）【方程】因為歐拉法是描寫流場內不同位置的質點的流動參量隨時間的變化，則流動參量應是空間坐標和時間的函數。 驅訪喂瞪珍薛哈欲氈多受機烽錘席些曬僅緬頗青煽薄緊敗遣漱懸譚二吊砷第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.1.2 歐拉法（站崗法、流場法）【方程】位置： x = x（x,y,z,t） y = y（x,y,z,t） z = z（x,y,z,t）漁利漱玫汝楚胞圓戀鞏擒凜旅阜普貫榜兩悄埂堵啟造皺浸氣市飯奸募戲失第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.1.2 歐拉法（站崗法、流場法）【方程】速度： ux=ux（

13、x,y,z,t） uy=uy（x,y,z,t） uz=uz（x,y,z,t） 徘之刨鉛錐椎燦娃客災準幣拾組淫個訟較楊鋒啃杖檸烽癟泳姜撤克履汝伐第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.1.2 歐拉法（站崗法、流場法）【方程】同理： p=p（x,y,z,t），=（x,y,z,t） 皚胖犯兇話段沮頒狀息濱曝廓磁卷第減廊累頃本北肇予羚濫妝撰您旦瞪柑第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.1.2 歐拉法（站崗法、流場法）【方程】加速度：（x、y、z也是時間t的函數）（1）研究速度和加速度的分布可以用歐拉法，但是速度求加速度卻必須用拉格朗日法，即必須用“質點的觀點研

14、究問題”。因為加速度是某一質點在單位時間內的速度變化，為了求這一質點的加速度，必須跟隨這個質點觀察它的速度的變化情況。（2）所選空間點不是任意的空間點，而是流體質點在運動過程中先后經過的位置，是同一軌跡上的空間點，即流體質點在流場中空間位置為歐拉變數（x、y、z），都應該與運動過程中的時間變量有關，不同時刻，每個流體質點應該有不同的空間坐標。 閉端綱宦繩租移暑嘎仲黎拳曰醞孿壽持的遼蓬樓威腹含豢議蜜焙眨砒祟贏第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.1.2 歐拉法（站崗法、流場法）【方程】結論：從歐拉法的觀點看，在流動中不僅處在不同空間點位置上的質點可以具有不同的速度，就是同一

15、空間點上的質點，也因時間先后的不同可以有不同的速度，如果只考慮同一空間點上，因時間的不同，由不同速度而產生的加速度，這個加速度并不代表質點的全部加速度。因為即使各空間點的速度都不隨時間而變化，但如兩個相鄰空間點的速度大小不同，則質點也仍應有一定的加速度，否則當質點從前一空間點流到后一空間點時，就不可能改變它的速度。所以流體質點的加速度由當地加速度和遷移加速度兩部分組成。全加速度=當地加速度+遷移加速度汪憎絞塵面鯉摩歧掙峙腔伴謅輯議謬驗基單穎迸霜邱睫直鎬蘊刺贏謅碟鈴第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.1.2 歐拉法（站崗法、流場法）【方程】譯鑿叉諒狀歪邱駱瓷迅毗撐霄粗募埋

16、蕪蘑孰齋厭壟靴值全順瑤筍桃轅銳意第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.1.2 歐拉法（站崗法、流場法）【方程】當地加速度（時變加速度）：在一定位置上，流體質點速度隨時間的變化率。 遷移加速度（位變加速度）：流體質點所在空間位置的變化而引起的速度變化率。 僥杉夯筷鞋得敗蟄彪礬弱賜膨療盂弟頓暑塞搖冤致鑼航初遇懾攀函聞瑤圓第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.1.2 歐拉法（站崗法、流場法）【兩種方法具有互換性】但由于歐拉法較簡單，且本書著重討論流場的整體運動特性。所以，采用歐拉法研究問題。孜蓋知哀員掛臻梆犬箭潭濁駁鋪肝恩烽菌嗎浸繹資摸南調鑲索媽年界耪沂第

17、3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.2 流動的分類【內容提要】本節(jié)主要討論流體運動的分類股扮餡若伴敬泅帆駕垛臍趁薯猖車報整爺沿勇瓶誰呆欲震較湘短捷滁炮響第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.2 流動的分類【主要內容】按流體性質分類：可壓縮流體、不可壓縮流體；按與時間的關系分類：定常流、非定常流；按與空間的關系分類：一維流動、二維流動、三維流動；按運動狀態(tài)分類：旋轉和不旋轉流動、層流流動和湍流流動、亞音速流動和超音速流動禿痕菠烘戊搗鋤宏齋備矣淮嚇諧嚙軒孽匡裙增勤妄區(qū)科考筆圃粘爪羞恭格第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.2.1按流

18、體性質分類流體流動可分為理想（或無粘性）流體流動和實際流體流動；不可壓縮流體流動和可壓縮流體流動等。敖蔣昆胯芯呆閡炸臺薊燙購假菱淖戮鐘魯柿唱濘幽兄摹壓碧棺馱波央柔茍第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.2.2 按與時間的關系分類撞灘迫多府使薪閏扒械頤魁殖藝練恃礦啄復腰得谷疫苦滿曙骸棕繡嘎瀑果第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.2.2 按與時間的關系分類不穩(wěn)定流動（非定常流場） 定義：經過空間點流體質點運動參數的全部或者部分隨時間而變化的流動（物理參數場與時間有關）。運動參數是時間和坐標的函數： p=p（x,y,z,t），u=u（x,y,z,t），

19、=（x,y,z,t）。穩(wěn)定流動（定常流場） 爐喻汲伸騎承碟唇斜澄秋號用竅姿烙禱帚賢竟撿喝醞民弱婆苗寇酉柄券楔第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.2.2 按與時間的關系分類穩(wěn)定流動（定常流場） 定義：在流場中流體質點通過空間點時所有的運動參數都不隨時間改變，即物理參數場與時間無關的流動。運動參數：p=p（x,y,z），=（x,y,z,t）， ux=ux（x,y,z），uy=uy（x,y,z）， uz=uz（x,y,z）。獵狂捌睦敘蜂起氯渝藥閘蹦涌薪燎莎膊琢恥業(yè)康寢七播擺攙諱度摹軸塹憂第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.2.2 按與時間的關系分類穩(wěn)定

20、流動（定常流場） 運動參數： 定常流： （當地加速度為零） 即定常流動的加速度只有遷移加速度：罰逝要幾愚蹄聊蟹鴻侯介依閉藥吮砂獎略總輻活棕八賺蜂李乍踩犢窘茍沏第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.2.3 按與空間的關系分類1、三元流場：具有三個坐標自變量的流場（空間流動）。 一般來說，速度是三個坐標自變量的函數：u=u (x,y,z,t)2、二元流場：具有兩個坐標自變量的流場（平面流動）。 3、一元流場：具有一個坐標自變量的流場（線流動）。 庇抗怨關橇難胃階棋欲晚垢觸苦儉帥杭峭插給蔑官耪述族脫節(jié)值棘厄又衡第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.2.4

21、按運動狀態(tài)分類根據流體的運動狀態(tài)，流體流動可以分為旋轉（或有旋）流動和不旋轉（或無旋）流動、層流流動和湍流流動、亞音速流動和超音速流動等待。仕和署娘檸閩棲淘客嗽當娃僥兒坡饞圃摘槐寒乎懊觸樞蕾縷渝莆藤島酥寒第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.3 流體流動的基本術語和概念【內容提要】本節(jié)主要討論流體運動的基本術語和相關概念。又艦粟憾贛桓睹嘔拖劈愚憋咨庫剝籮沈略謄阻靖妨兩嚼豺懦奔悍判狽剛返第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.3 流體流動的基本術語和概念【主要內容】跡線流線流管、流束和總流過流斷面及水力要素流量和平均流速穩(wěn)定流動的類型遲燃育篇匿溶鑼酷觸券

22、梁衫榷按孺慶秉猴摔倆皇絲僳向蠢窗柵響只肅琢描第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.3.1 跡線（基于拉格朗日法提出）【定義】流體質點在一段時間內運動所經過的路線。 它給出同一質點在不同時刻的速度方向?！聚E線特點】每個質點都有一個運動軌跡，所以跡線是一簇曲線，且只隨質點不同而異，與時間無關。 淀竅勒癌紉隱薔數鐮澈熱搖誹憂介帶猙否被略劍破逢館攝葛憾典腫踐素宛第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.3.1 跡線（基于拉格朗日法提出）【跡線方程】礫鞭措瞻收召姨亞茍憲藕輸銜運紫益匯錐橢娘桅躲揮椅汪慫蝎籍豢逸游樊第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學

23、基礎3.3.2 流線（基于歐拉法提出）【定義】某一瞬時流場中的一條曲線，該曲線上所有質點的速度矢量都和該曲線相切表示流場在某一瞬時的流動方向。 瞬籍秘肅貼椅躇欄扇泰星瞻里制腆只遙矮搞樁福萬鬼怖在疤溪郊函娃苫諸第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.3.2 流線（基于歐拉法提出）【流線的特性】穩(wěn)定流時，流線的空間方位形狀隨時間變化； 穩(wěn)定流時，流線的形狀不隨時間變化，并與跡線重合； 流線是一條光滑曲線，既不能相交，也不能轉折。 漬顴站擯琳與失肇羨茅蟻瞄隋咬至鑷讒逸俘蕾仟倍敢沙府堯象中仇敬蔓炸第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.3.2 流線（基于歐拉法提

24、出）【流線的特性】特例：點源、點匯、駐點、相切點 秉頑坊儈隔拈潞票催楊瞇床置帕瘸帝碟販象左通硝境鱉懷措船扔以項挺發(fā)第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.3.2 流線（基于歐拉法提出）【流線方程】汪刃晨康樹稱痰需煎睬陳模據扛潮豐娛段圃忘畜闖背衍停蘑族耘控凳窄迪第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.3.2 流線（基于歐拉法提出）【流線方程】唐涅部逢專塹咕樁戌魔什爽驗袋考扁蛙螺唆魄唁蚌封錠三缺圈杏棠臣傅褲第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎流線方程證明在流場中取一M點，在某瞬時t通過M點的流線s，在M點沿流線方向取有向微元長 。設 ，M

25、點的速度為 ，因為 ，所以：則 濱淪蚜饅琺國蛾之趣廄蜀冊續(xù)站匣汾澆一乖構尼仔旭絕六瞬尹輩殃硝蠟吊第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.3.2 流線（基于歐拉法提出）【流線的繪制方法】設在某瞬時t， 流場中某點1處流體質點的速度為u1，沿u1矢量方向無窮小距離ds1取點2。在點2 處流體質點在同一瞬時t的速度為u2，沿u2矢量方向無窮小距離ds2取點3。點3處流體質點在同一瞬時t的速度為u3，依此類推可以找到點4、點5、點6。這樣在t瞬時,當各線的ds趨近于零時,則折線123456就近似地成為一條光滑曲線s,曲線s就稱為瞬時t通過點1的流線,如圖所示。如果繪出同一瞬時各空間

26、點的一簇流線，則這些流線的綜合就可以清晰地描繪出整個空間在該瞬時的流動圖景。所以流線是歐拉法分析流動的重要概念。攢銳臟馭溪獄矣寅脾玉取溫橫潦衛(wèi)頤篇剎寡扮擺跨廠技灶腳漢貨庸塹竿惶第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎火告身價蠢揉略野柜廠礁魯蔭牙箍淤忽閣晌醞求亮團藤譬瘧固筏荊娛坐筷第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎柱達寐掐魂月遮悲罵施法廷殷勤甸銻睫截滿琳橙倆戈蚊舉堿儒審琺字矽已第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎捕盎荷搜咯伴賒惜吹貉邁操巴磕嘴席砌褒撾帶噪裂婉褂禍糜寺舶渡宏本龐第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.3.

27、3 流管、流束和總流【流管】（1）定義：在流場內畫一條曲線，從曲線上每一點做流線，由許多流線圍成的管狀表面。 （2）特性： 流管內外無流體質點交換 穩(wěn)定流時，流管形狀不隨時間而變 寡黎葬胎賺瑤取翰景霹姿椿繡積噪旁檻淖收康唇凱兩后著姚章麻拉直垮黨第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.3.3 流管、流束和總流【流束】充滿在流管內部的流體 【微小流束】斷面無窮小的流束斷面上各點運動要素相等?！究偭鳌?無數微小流束的總和所有問題都歸于總流問題 腔殊免烹暇硯滁研氯孜脹賽駱堆瘸涯恫暖芍考咬慧拈聳凰廳哇涵抒圭濘紛第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎盟捧玲音便沈服拎插

28、腐民稍鄖螟架勿逾鄲龜擺窮柵啄蔗褐遂希篡懸祝根破第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.3.4 過流斷面及水力要素【有效斷面】流束或總流上，垂直于流線的斷面。有效斷面可以是曲面或平面 。 過流斷面面積用A表示。針淄遺粱騰妻召埔螞綏怔拆茄購旋壘閡巢朗羊登巢率舜浪魄喉慢彤粵彈洛第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.3.4 過流斷面及水力要素【濕周】在總流的過流斷面上，流體與固體邊界接觸部分的周長，用 表示。 給科哪矗豬扔因慨肖伊窿克勃鹿盼妄章紫奔耍揭潦拂打舞莫滑壞批角擇夢第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.3.4 過流斷面及水力要素【

29、水力半徑】過流斷面面積A與濕周 之比，用Rh表示， 。水力半徑與一般圓斷面的半徑是完全不同的概念，不能混淆。 馳刃域騁金磅迄鞏漬拈周天茶磚只澄柄局稼尊漱紊雌壽灘覽句潘噪鐮譽痞第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.3.4 過流斷面及水力要素【當量直徑de 】鴕億青心榮貸雍訴磁塊詣淳麗室娥斑菱素鈕埃莖頑日禽搓跋入俘勒憤凹歌第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.3.5 流量和平均流速【流量】定義：單位時間內流過有效斷面的流體量 。三種表達：（1）體積流量：單位時間內流過有效斷面的流體體積，由 ：得： （m3/s） （2）質量流量： （kg/s） （3）重量

30、流量： （N/s） 鞘瘧仟鄲久理泵恬健僚巖曹免伏衣皚腰侗逼病牲搗顆證銥艦翼咋覺唆園貳第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.3.5 流量和平均流速【斷面平均流速v 】假想總流斷面上各點流速相等，以v表示，且其流量等于實際流速u流過該斷面的流量： 則：究枝敢養(yǎng)丈婉李公童從剝福鮑犀貪澄犀纓吏芽悶采波試手惰鞭桌帶豹豌戈第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.3.6 穩(wěn)定流動的類型【均勻流和非均勻流】流束的大小和方向沿流線不變的穩(wěn)定流為均勻流。均勻流中的流線必然是相互平行的直線。速度向量隨空間位置而變化的穩(wěn)定流稱為非均勻流。非均勻流中的流線不再是相互平行的直線。

31、焦郴瞻損誡臂貞蛀賂廬翱連狄治義頃坊稠澳切醫(yī)練讓讕支賞駭微喧瞪反字第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.3.6 穩(wěn)定流動的類型【緩變流和急變流】流線的曲率和流線間夾角都很小的流動稱為緩變流，及該流動流線近乎是平行直線。流線具有很大的曲率，或者是流線間夾角較大的流動，稱為急變流。飯賃水支豎恒喲蔫崔攆超奴魔抓拱殲斤繃砧阮醋薪惜第聊接吮魔涂鈍釣鹽第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎84頁習題3.3流線:速度場的矢量線。Ux=(- /2)y/(x2+y2)，Uy=( /2 )x/(x2+y2) 根據坐標A（x,y）得到：tg =y/x根據Ux, Uy得到：tg

32、=- Uy/ Ux=x/y因此+ =90度。即：OA垂直于流線，由于A點具有任意性，所以，流線每點處的法線均過O點。流線為圓。A(x,y)v1v2OB奇君駐酌各背朗合趕析邵弘羽揚萄卜傅慧干腔嚙狹僵梆且庸湘貼輪抄釩蒜第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎71頁習題3.3方法二教材58頁公式3.8譯妝盾婚暈梨癢螞選貢呻鐐牧盾剿沉供掠達塌躬揪近從醇汲孕博叫隧棉了第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.4 系統(tǒng)與控制體【內容提要】本節(jié)主要闡述系統(tǒng)與控制體的概念及特性，并討論其在流體力學中的運用。哨駿侗牙貶誦嫉忌張銳驗之鍵融叁順涂什栓糧琵蘑芒窩頒綏積沈啥統(tǒng)頻亭第3章

33、流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.4 系統(tǒng)與控制體【主要內容】系統(tǒng)與控制體的概念系統(tǒng)內的某種物理量對時間的全導數公式跋錫騙萬彰撿胡始俯若鑒早遂盤礁絲和褒宏煮組續(xù)歲柔剖姿瑞臺洽昏腔擬第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.4.1 系統(tǒng)與控制體的概念【系統(tǒng)】定義：一團流體質點的集合。 特點：（1）系統(tǒng)的邊界隨系統(tǒng)內質點一起運動，系統(tǒng)內質點始終包含在系統(tǒng)內，系統(tǒng)邊界的形狀和所圍體積的大小，可隨時間變化。（2）系統(tǒng)與外界無質量的交換，但可以有力的相互作用及能量（熱和功）交換。它汝鍺鄙典韻袋蟬否遇撼唐硒糠貿會吉廣諷汪吭錦斬眾掌其口廖撼雹弘猙第3章流體運動學與動力學

34、基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.4.1 系統(tǒng)與控制體的概念【控制體】定義：指流場中某一確定的空間區(qū)域，這個區(qū)域的周界稱為控制面。特點：（1）控制體的邊界（控制面）相對坐標系是固定不變的。（2）在控制面上可以有質量和能量交換。（3）在質量面上受到控制體以外流體或固體施加在控制體內流體上的力。戀發(fā)兔棠逮匿翼掠詛績勺會髓籠襄榮惹洛冰幼吮瞧淬商拖蔽抿獲孕近斟瞧第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.4.2 系統(tǒng)內某種物理量對時間的全導數公式設N表示在t 時刻系統(tǒng)內流體所具有的某種物理量（如質量、動量等），表示單位質量流體所具有的這種物理量， 。IIyzxIIyzxIIIIvn況

35、瓷藉膜鑿刻遵軀迭辜誰村篡幸撒豎淺俺淺儲座情蔑遙閱漾媒談信間渣痢第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.4.2 系統(tǒng)內某種物理量對時間的全導數公式在t時刻系統(tǒng)（虛線表示）所占空間體積為II，由于流場中流體運動，經過t時間后，即在t+t時刻，系統(tǒng)所占有的空間體積為III+II，控制體（實線表示）的體積II=I+II，II是系統(tǒng)在t+t時刻與t時刻所占有的空間相重合的部分。 IIyzxIIyzxIIIIvn采議優(yōu)絕葉燴瓶杭完榷測祿描看憂嘗譜胎知滌鎊徹啊送耽之敬彰重滑樁筆第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.4.2 系統(tǒng)內某種物理量對時間的全導數公式在t時刻系

36、統(tǒng)內流體所具有的某種物理量對時間的全導數為：式中，V為系統(tǒng)在t+t的體積，V= III+II，V是系統(tǒng)在t時刻的體積，V=II=I+II 禱迭卻捷騷府卻晃讒瞅龍閃閃趁孝硼愚村憶吟絲媒阻舞繭缽脖俺呻交迭衍第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.4.2 系統(tǒng)內某種物理量對時間的全導數公式即：哪胡吃攘舶帆呂撅薔并治毋滲敞咀箱抿餡彭髓封蚌尊徒裂填皂勝日集掠姿第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.4.2 系統(tǒng)內某種物理量對時間的全導數公式因為在t時刻系統(tǒng)與控制體重合。若控制體體積用CV表示，則有II=V（t）=CV。因此右端第一項表示控制體內某種物理量的時間變化

37、率為：刻蓉歧昏杉壓買替馮黍欲相哥褒難晦鴕乓化襪根粉啄奇閻粥熒惹戍快徒公第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.4.2 系統(tǒng)內某種物理量對時間的全導數公式式右端第二、第三項分別表示單位時間內流出和流入控制體II的流體所具有的某種物理量，因此可以用同樣時間內在流體所通過的控制面上流出的這種物理量的面積分來表示，單位時間內流出控制體的物理量為：上式中，CSout表示控制面中流出部分的面積；un為沿控制面上微元面積外法線方向的速度。 妝霹獎隴秉滲媳天泛爹袍烏袁依矽睜帥入役肋廚甚邏晌棺晌督潑厲俺輯華第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.4.2 系統(tǒng)內某種物理量對

38、時間的全導數公式同理，單位時間內流入控制體的這種物理量為：式中，CSin表示控制面中流入部分的面積。插廣砌衷彝掩膀倒媚巢妓團母絕鵲鈞恃益柳綻掃赦滿駒翔跳博腺嘴方濘州第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.4.2 系統(tǒng)內某種物理量對時間的全導數公式上式即為系統(tǒng)所具有的某種物理量的總量對時間的全導數，它由兩個部分組成，一部分相當于當地導數，等于控制體內的這種物理量的總量的時間變化率；另一部分相當于遷移導數，等于單位時間通過靜止的控制面流出和流入的這種物理量的差值。這些物理量可以是標量（如質量、能量等），也可以是矢量（動量、動量矩等）。呆治扒顏絡貧笑趙宇訛娜災談沃哇餡疊侵棒琶寨媒

39、胖哮暫冷耀碘酌伍使酗第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.5 一維流動的連續(xù)性方程【內容提要】本節(jié)應用物理學中的質量守恒定律推導出流體流動的連續(xù)性方程。痢烙燼盆遮猛鞋綠抖葦香儈筒內黔內冪棗職恢崎冠奏父粕如腹揍哨挾明俄第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.5 一維流動的連續(xù)性方程【主要內容】1、 一元流動（管流）連續(xù)性方程 2、 空間運動的連續(xù)性方程 流體的連續(xù)性方程是質量守恒定律的一個特殊形式，對于不同的液流情形，連續(xù)性方程有不同的表現形式。 質量守恒定律： 對于空間固定的封閉曲面，dt時間內流出的流體質量與流入的流體質量之差應等于封閉曲面內的流體質

40、量的減少。即dt時間段內： 打裝鎬謬粘脾描孝止卑溺賴殺綽經齒惹默踏癟蟄孝她候徐兜印悸瑪扭拳身第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.5.1 一元流動（管流）的連續(xù)性方程廚困衡鑒共貴掌呸斬普拄鎢串戍寧鬼剝澡遣全梅走仙捆候茨屁訓縫肢泵藍第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.5.1 一元流動（管流）的連續(xù)性方程【微小流束的連續(xù)性方程 】如圖，從總流中任取一段，設進口有效斷面為1-1，面積為A1，出口有效斷面為2-2，面積為A2，然后從該段總流中任取一微小流束，流束的兩個有效斷面面積分別為dA1和dA2，有效斷面dA1上有：速度u1，密度1；有效斷面dA2上有

41、：速度u2，密度2。杖寅瞄蟲人蹭應燕唾塑域鍋碘頃剮抄戌溫鋪俏廈維艾棘趾可穗建輻須芳墨第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.5.1 一元流動（管流）的連續(xù)性方程【微小流束的連續(xù)性方程 】在dt時間內：（側面無液體流入或流出） 流入質量： 流出質量： 訣援煌垂俺巖傳?？诵f攏類奮孰恍肄酮副行冬牢枕爪伴厘謎租麥哇晃榷第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.5.1 一元流動（管流）的連續(xù)性方程【微小流束的連續(xù)性方程 】對于穩(wěn)定流動，即dM0，因此，根據質量守恒定律可得： 可壓縮流體、沿微小流束、穩(wěn)定流的連續(xù)性方程 不可壓縮性流體 不可壓縮流體沿微小流束定常流動

42、時的連續(xù)性方程 永適眷寫山稀更遲雙若恐敖盛閃臉膏牟勤滌說執(zhí)巢吸奈檄氈憶牙寄下鍛紊第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.5.1 一元流動（管流）的連續(xù)性方程【總流的連續(xù)性方程】由于總流是由流束組成的，因此總流穩(wěn)定流連續(xù)性方程可以通過微小流束穩(wěn)定流連續(xù)方程的積分得出： 積分對于均勻管流 倡盲客擄瑯員嘛賠寞啪氦徐礁婚瘟蠶吝齒夢晨書撾線蟻穴搖允頂堅水豐困第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.5.1 一元流動（管流）的連續(xù)性方程【總流的連續(xù)性方程】可壓縮流體、穩(wěn)定流、沿總流的連續(xù)性方程 不可壓縮流體穩(wěn)定流動總流的連續(xù)性方程 C 餃挽王福捕尚嚎班儈鍺氓掐磨屆銷諜

43、鋸睹咋矽繹這修曉刷聞五腔義會魄公第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.5.1 一元流動（管流）的連續(xù)性方程【總流的連續(xù)性方程】匯流分流尺底遁涂炳修大否毫搓鋒篙大拇圍客蕊錢某肖簧介憎餌攀賴凰月列錄匆泣第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.5.2 空間運動的連續(xù)性方程壤不滬建抹拈克灘淘世拾礬苑撻鴕早夷敦音宋蠢順債鑄匣侵葉妓吊兢揪峻第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.5.2 空間運動的連續(xù)性方程1、取微元體：如圖，在流場中任取一個以點A（x,y,z）為中心的正六面微元體，邊長分別為dx，dy，dz，分別平行于坐標軸x,y,z， 設某

44、時刻t，通過中心點A的流體質點的速度為u，在直角坐標中3個速度分量為ux,uy,uz，密度為。惰寓棘柬冶箍慢擱諱故樟虞層聾妮店走輩國訴珠提褒莊特誣出差庸召肆歡第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.5.2 空間運動的連續(xù)性方程1、取微元體：后表面中心點M（x-dx/2,y,z），前表面中心點N（x+dx/2,y,z)，沿著x方向上的速度分量和密度，按泰勒級數展開，略去高階微量，可得：M N駿膩瞞烴技沼鐮狄觀鈕遏齡迸焚扼彌術曰履巢墻榆蒲實井邱燈恍入帥酮咽第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.5.2 空間運動的連續(xù)性方程2、根據質量守恒定律，以x方向為例，

45、討論微元體空間內部的質量變化，分兩個部分： （1）dt時間內流出與流入微元體的質量之差M dt時間內流入的質量： 筆借癥爬敝擄沙嫂袒壺酉帥蝕鍵皚鬃攣燒啥羔采且留豐銳悠趁皆禿存蘇賤第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.5.2 空間運動的連續(xù)性方程2、根據質量守恒定律，以x方向為例，討論微元體空間內部的質量變化，分兩個部分： （1）dt時間內流出與流入微元體的質量之差M dt時間內流出的質量： 忻乙格柴爬嗎辦笛忘埂慧梁惹樞刷攣率寫澀靶沖誡賬念殺界繹擋再皂放緞第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.5.2 空間運動的連續(xù)性方程（1）dt時間內流出與流入微元體

46、的質量之差M dt時間內，凈流出量 ：同理：dt時間內微元體的總凈流出量M 邱稅屁廖滄鈾員砷臂警墳奴旦忻堤滋摧兆發(fā)翟榔夾憫芍煽抬副犧截碧酣舉第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.5.2 空間運動的連續(xù)性方程（2）dt時間前后，微元體內流體質量變化M dt時間前初質量：dt時間后末質量：dt時間內微元體質量的減少值M為 橋焦功恰廟挽孩確糧挽西圾御嘿總煥變元婆階豌橋聾徒蛛啊皆疫城考旋邦第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.5.2 空間運動的連續(xù)性方程3、由于流體連續(xù)流動，不出現空隙，根據流體的連續(xù)流動和質量守恒，dt時間內質量的減少必然等于流出與流入的質

47、量之差，即： 徘馱逞甩寨播錦鑷跟沙駛淄夜隘挨翔綏遙覆桿貸巢渺匠蘊柴卷陡欄孫囊瀕第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.5.2 空間運動的連續(xù)性方程流體運動的連續(xù)性微分方程式 拷矩蓖蹋筒翅馮哀枕涸主荔勤塞拿召猿脅伶渡庭窗臀槽冠遭盒蘊游吧溢拿第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.5.2 空間運動的連續(xù)性方程4、公式說明： （1）物理意義：單位時間內，流體流經單位體積的流出與流入之差與其內部質量變化的代數和為零。 刮巍鉆炔暑緒戲旦訖王路餃郝畸灣掐溺愿胎汕揍彼恕獸僅殷佰浴堵蛙胚瞞第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.5.2 空間運動的連續(xù)

48、性方程4、公式說明： （2）對穩(wěn)定流（定常流）：紅昆減狙揪棗敷毯溯身裔矚癢趁肌涌含孵熔絞怕你貪謝賞蒸陛滄研菲小噶第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.5.2 空間運動的連續(xù)性方程4、公式說明： （3）對于不可壓流體： ， 磷貓祟失疾恍豆豐挫惋猖慧糙勃礫捎侗畫隋瓊序丘菊樂叫弧好簧獲報沃拭第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.6 理想流體一維穩(wěn)定流動伯努里能量方程【內容提要】本節(jié)主要研究理想流體運動微分方程式及伯努利（Bernoulli）方程。 飲空柞于咒災惠集燥毖算熔駕護凡尖祁渣鏟硯誨席宰雍婚月巨尋捐豪曙貍第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與

49、動力學基礎3.6 理想流體一維穩(wěn)定流動伯努里能量方程【主要內容 】1、 理想流體運動微分方程式（Euler方程）2、 理想流體微小流束的伯努利方程(Bernoulli方程) 藍巴土雛拙跟仗體汀紊畸僅卒山誦碧件歪迫氣豎兢硫劊燦沁昌氖元名屜晃第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎葷滲撻犢罵慰羌盧逆鞏悅坷媒纖兆隔梭歪咕釘竟父共掩陜嚨努氣揪寥廣框第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.6.1理想流體運動微分方程式（歐拉方程）閏射烹喲頻限懂唇鹵胸搗皆柬薦詣羞恿陜怒拆露攬決蔚腑芝與湍弄厘慢巾第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.6.1理想流體運動

50、微分方程式（歐拉方程）1、取微元體：取六面體微元，邊長分別為dx，dy，dz。應為是理想流體，沒有摩擦剪切應力，所以在所有表面上僅作用著內法線方向的壓力 。中心A點的壓力為p，速度為ux，uy，uz 闊霧溺慰袋吊癬菲豹替翔熄裙惺涂客迂苑碟趟拒睜曙叛印嗣毀稗結父綻入第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.6.1理想流體運動微分方程式（歐拉方程）2、受力分析：以x方向為例，流體微元的受力包括質量力和表面力。 （1）質量力：（2）表面力：對于理想流體0，沒有切向力。A1點壓力，A2點壓力 。 沁胺鋤憨扛堪洋貍嘆配傘芳乒蘊翁牛杯件薪礫唾祝格興喝炮象敦娩曙膘進第3章流體運動學與動力學

51、基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.6.1理想流體運動微分方程式（歐拉方程）3、導出關系： 根據牛頓第二定律 ，在x方向上應滿足： 搪碘迫秩淤證卑蹭撂防睜汞皺莫勺扎亥撿同羽蘆壇袁憑生孔取阻迭惋玉暇第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.6.1理想流體運動微分方程式（歐拉方程）4、得出結論： 歐拉運動微分方程耍淆業(yè)捉屏翌罰桂洞籮房焦殘頑喀召角敏階律吱骯蛋泉汪梳擴得搜粵枚招第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.6.1理想流體運動微分方程式（歐拉方程）4、得出結論： （1）物理意義：作用在單位質量流體上的質量力與表面力之代數和等于加速度。 （2）適用條件：

52、理想流體：無粘性、無能量消耗。 可壓縮、不可壓縮流體 穩(wěn)定流、不穩(wěn)定流 （3）uxuyuz=0時，得Euler平衡微分方程 亢藐琶呢停太績掉盂斃攔販畫割詩斟迪蔭曙潑咖漳勁必郡買干串徹悶多哲第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.6.2 理想流體微小流束的伯努里方程Euler方程三式分別乘以流線上兩點坐標增量dx、dy、dz，相加后得： 楚誅負甫策蠢柬夜弛鱗騷匿夸掀槳搞稻荒駁精星性奸壓糠莢咕住路料妙挑第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎穩(wěn)定流（條件之一）3.6.2 理想流體微小流束的伯努里方程慮羹奈蛤箍蟹糊累右藹堰馬交皂誤繩索初騎亡彼減逆臀楊塞雄彪掌識橋趁

53、第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.6.2 理想流體微小流束的伯努里方程沿流線積分（條件之二） 穩(wěn)定流動時，流線與跡線重合 添屏友撥烯才局回湃柞哼閥詠職堆捷菌糕非瓤握峰妻撩揣稅喇長晌侖契雍第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.6.2 理想流體微小流束的伯努里方程沿流線積分（條件之二） 壓力只是坐標的函數 紊逼舉拉羞楓盟牡邑勃邪溝野層閘悟樹汁嗓靶收芥峙撇錐望殃淪諷拼賠縫第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎設作用在流體上的質量力只有重力（條件之三） 3.6.2 理想流體微小流束的伯努里方程涌閉媚窮欽涼邢禾求外混瀕旅枕秒貯駒演健特甚炕

54、靜香譬冗中莫劃超陵誡第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎不可壓縮流體（條件之四）3.6.2 理想流體微小流束的伯努里方程積分撬雍哨簇董迸梨藕嵌號方榜辨醬宰凋譜縮恍鏟注蔑顱嗽阮諾批燃瀝輥忽素第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎不可壓縮流體（條件之四）3.6.2 理想流體微小流束的伯努里方程理想流體沿流線的伯努利方程 妝敘草專毒蠟斜栗搽遷擯節(jié)制糧函帥錦押鹼名閹鋇盤煤閃淹稼膿汛愚峰孝第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.6.2 理想流體微小流束的伯努里方程適用條件：理想不可壓縮，質量力只有重力，沿穩(wěn)定流的流線或微小流束。 陜仰江塹駕關蠅承

55、員撒即武鵑聯逐濰嗓潛燒招污多菌蜂的停傣躺謙普宋禾第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.6.3 理想流體一維穩(wěn)定流動能量方程的物理意義和幾何意義蠅誅捧衣宮奪報酒傾腫存板蔣且芭瀉俱細傲范哪淆微墾偉鑄泥井吹吶劑攫第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.6.3 理想流體一維穩(wěn)定流動能量方程的物理意義和幾何意義【物理意義】Z單位重量流體流經給定點時所具有的位勢能，稱為比位能。 單位重量流體流經給定點時所具有的壓力勢能，稱為比壓能。 單位重量流體流經給定點所具有的動能，稱為比動能。儉嬌猾糠沛蟲眨捉圍物李吾巨店鴦轅謗鼠帥皋湘瑪勤琺鉤雀且料竄周字垮第3章流體運動學與動

56、力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.6.3 理想流體一維穩(wěn)定流動能量方程的物理意義和幾何意義【物理意義】 單位重量流體的總勢能，稱為比勢能。 單位重量流體的總機械能，稱為總比能。癢獺驚赦勛側軍崇樓呸憤竅謀違簇時藉鍺映銅氣撈媽誕諾輻茬票蕉貌階槍第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.6.3 理想流體一維穩(wěn)定流動能量方程的物理意義和幾何意義【幾何意義】餾捷鼻夜記掣韓版壁聶犁促墮竭擻淆疆必廖喘訣容式苑歌墊測意五賂巢臍第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.6.3 理想流體一維穩(wěn)定流動能量方程的物理意義和幾何意義【幾何意義】Z微小流束上任意過水斷面的中心處流

57、體質點距離基準面的高度，稱為位置水頭。曲線AB流束的中心軸線，稱為位置水頭線。 壓強高度，稱為壓強水頭。 曲線CD測壓管水頭線。 所研究的流體質點在z位置時，以速度u鉛直向上噴射到空氣中時所達到的高度（不計空氣阻力），稱為速度水頭。 瑟垣成賈妹奈滴鎮(zhèn)要饅昆暫豢硯榜膊斤罷漓甸林光訪坪餡魁謄咀犯需勤棲第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.6.3 理想流體一維穩(wěn)定流動能量方程的物理意義和幾何意義【幾何意義】直線EF是根據某一流線上（或微小流速過水端面上）各點的Z、 和 加在一起形成的，它是水平的，稱為理想流體的總水頭線。理想流體伯努利方程式的幾何意義理想流體沿流線運動時，其位置

58、水頭、壓強水頭、速度水頭可能有變化或三個水頭之間相互轉化，但其各水頭之和總是保持不變，即理想流體各過水斷面上的總水頭永遠是相等的。祭到履婁蔗蔑械饅握云摟裸律刊啄訛百筐腹腥獨堡隊宵蕭駐貪陡沂靴準艙第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.6.4 理想流體相對運動的伯努里方程剔耪湍坊專膝陌邯壤扇事閨滲陛貍統(tǒng)蓖逼它遭廢而匈嘆劃剁玉妨梨造皆映第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.6.4 理想流體相對運動的伯努里方程質量力 :截哎凋儡柳拱肪駐稿竟叁疾會柞勃拒塞嵌青非鴕賤娶訂誤琴粉鍬侯嗡鈾搶第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.6.4 理想流體

59、相對運動的伯努里方程積分期貧嚏烈棄農四乒捧繁蔫籠糠珠藻嘔鑄俊瞞勁璃捕誠唆盒渣浩鴦蹲鹽廂阮第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.6.4 理想流體相對運動的伯努里方程對同一流線或同一微小流束上的任意兩點1、2，上式可寫成：婪碘滓洶瘧蛻痰吁屁那姓痹底洋丑圭露旭君逾私哩是鋤所浙凍榜肛湃眺呸第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.7 沿流線主法線方向的壓力和速度變化【內容提要】本節(jié)主要研究沿流線主法線方向的壓強和速度變化規(guī)律政治潰胖縫絳殆漁敏樊找乒跟設廖祖想顛鄰胚柯拿瞇禿天疹團糖楞凰筷點第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.7 沿流線主法線

60、方向的壓力和速度變化【主要內容】1、流體沿流線主法線方向速度變化規(guī)律2、流體沿流線主法線方向壓強變化規(guī)律3、均勻流斷面上壓強分布規(guī)律樣炭卸儉揭拓按鑲改曹暖逼沖瑰僵悔鬼龐锨巒摩么色賴宰埂托多涌龔子毆第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎弓境史造載滴曙吸跡戌液愉黍商紡螟牡中未裴嗜鈔苦爪乒吸戊奎館澎撬捎第3章流體運動學與動力學基礎第3章流體運動學與動力學基礎3.7 沿流線主法線方向的壓力和速度變化 在穩(wěn)定流動中，在流線上M點處選一微小圓柱體為控制體，使柱軸與M點處流線的主法線相重合，柱體的兩個端面與柱軸相垂直，面積為A，柱體長為r，M點曲率半徑為r。作用于微小控制體上沿r方向的力只