水力學(xué)課件液體運(yùn)動(dòng)的流束理論考研

水力學(xué)課件液體運(yùn)動(dòng)的流束理論考研流束理論基本概念流束運(yùn)動(dòng)的基本方程流束運(yùn)動(dòng)的定解條件流束運(yùn)動(dòng)的定解問(wèn)題流束理論的物理意義和工程應(yīng)用contents目錄流束理論基本概念01微小流束在流場(chǎng)中取任意一個(gè)微小的流體單元，這個(gè)微小的流體單元就是一個(gè)微小流束?？偭魇诹鲌?chǎng)中，具有共同流線的所有流體單元的集合稱為總流束。流束流體力學(xué)中，流束是指具有共同流線的無(wú)限小流體單元的集合。流束可以是總流束、射流束、點(diǎn)源、點(diǎn)匯等。流束、微小流束和總流束流量和流束的積分形式流量流量是指單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一截面的流體體積，用符號(hào)Q表示，單位為立方米/秒。流束的積分形式流束的積分形式是指將流場(chǎng)中的微小流束進(jìn)行積分，得到總流束的物理量，如總流量、總壓強(qiáng)等。流束的微分形式是指將總流束劃分為無(wú)數(shù)個(gè)微小流束，對(duì)每個(gè)微小流束進(jìn)行分析和描述，從而得到總流束的物理性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)規(guī)律。在流束的微分形式中，常用的概念有速度矢量、速度分量、方向角、速度梯度、應(yīng)力張量等。這些概念對(duì)于分析流體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和解決實(shí)際問(wèn)題具有重要的意義。流束的微分形式流束運(yùn)動(dòng)的基本方程02總結(jié)詞連續(xù)性方程描述了流場(chǎng)中液體質(zhì)量守恒的原理。詳細(xì)描述連續(xù)性方程是流體力學(xué)的基本方程之一，它表達(dá)了流場(chǎng)中液體質(zhì)量守恒的原理。在流束運(yùn)動(dòng)中，連續(xù)性方程表示流束的橫截面積與流速之間的關(guān)系，即流速大則橫截面積小，流速小則橫截面積大。連續(xù)性方程總結(jié)詞動(dòng)量方程描述了流場(chǎng)中液體動(dòng)量守恒的原理。詳細(xì)描述動(dòng)量方程也是流體力學(xué)的基本方程之一，它表達(dá)了流場(chǎng)中液體動(dòng)量守恒的原理。在流束運(yùn)動(dòng)中，動(dòng)量方程表示流束所受外力和流束內(nèi)部動(dòng)量之間的關(guān)系，即外力作用會(huì)使流束內(nèi)部產(chǎn)生動(dòng)量的變化。動(dòng)量方程能量方程描述了流場(chǎng)中液體能量守恒的原理?？偨Y(jié)詞能量方程是流體力學(xué)的重要方程之一，它表達(dá)了流場(chǎng)中液體能量守恒的原理。在流束運(yùn)動(dòng)中，能量方程表示流束所受外力、內(nèi)摩擦力和能量損失之間的關(guān)系，即外力作用和內(nèi)摩擦力會(huì)使流束能量發(fā)生變化。詳細(xì)描述能量方程流束運(yùn)動(dòng)的定解條件03描述流場(chǎng)在開始時(shí)刻的流速分布。初始流速分布描述流場(chǎng)在開始時(shí)刻的壓力分布。初始?jí)毫Ψ植济枋隽鲌?chǎng)在開始時(shí)刻的密度分布。初始密度分布初始條件入口邊界條件給出流場(chǎng)入口處的流速、壓力和密度等參數(shù)。固體邊界條件描述流場(chǎng)中與固體邊界的相互作用，如無(wú)滑移條件、壓力條件等。出口邊界條件給出流場(chǎng)出口處的流速、壓力和密度等參數(shù)。邊界條件描述流場(chǎng)在初始時(shí)刻與邊界的相互作用。給出初始時(shí)刻的流速、壓力和密度等參數(shù)在邊界上的分布。初始邊界條件初始流動(dòng)狀態(tài)初始時(shí)刻的邊界條件流束運(yùn)動(dòng)的定解問(wèn)題04緩變流場(chǎng)流速變化平緩，流體微團(tuán)運(yùn)動(dòng)軌跡連續(xù)，無(wú)間斷點(diǎn)。要點(diǎn)一要點(diǎn)二緩變流場(chǎng)中的定解問(wèn)題包括恒定流和非恒定流、一維流和多維流、均勻流和非均勻流等。緩變流場(chǎng)中的定解問(wèn)題0102急變流場(chǎng)中的定解問(wèn)題急變流場(chǎng)中的定解問(wèn)題包括：水擊、波動(dòng)、漩渦等。急變流場(chǎng)：流速變化劇烈，流體微團(tuán)運(yùn)動(dòng)軌跡不連續(xù)，存在間斷點(diǎn)。自由表面流場(chǎng)中的定解問(wèn)題自由表面流場(chǎng)：流體表面與大氣接觸，形成自由表面。自由表面流場(chǎng)中的定解問(wèn)題包括：明渠流動(dòng)、河流水面波動(dòng)等。流束理論的物理意義和工程應(yīng)用05流束是指連續(xù)介質(zhì)的一部分，具有確定的邊界，并且具有一致的物理屬性。流束理論是研究流束運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理論。流束流束運(yùn)動(dòng)是指流束在空間中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和變化規(guī)律。流束運(yùn)動(dòng)的物理描述包括流速、流量、壓力、密度等物理量隨時(shí)間和空間的變化。流束運(yùn)動(dòng)的物理描述流束理論基于連續(xù)介質(zhì)假設(shè)，即認(rèn)為流束中的物質(zhì)是連續(xù)分布的，而不是離散的。這一假設(shè)簡(jiǎn)化了流體運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)模型，使得流體力學(xué)的研究更加方便。連續(xù)介質(zhì)假設(shè)流束理論的物理意義水利工程01流束理論在水力學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用，如水壩設(shè)計(jì)、河流治理、水力發(fā)電等。通過(guò)流束理論，可以研究水流在各種工程結(jié)構(gòu)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和作用機(jī)理。航空航天02航空航天領(lǐng)域中，流束理論用于研究飛行器在空氣中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律和氣動(dòng)性能。通過(guò)流束理論，可以分析飛行器的升力、阻力、穩(wěn)定性等關(guān)鍵參數(shù)?；ず褪凸こ?3在化工和石油工程中，流束理論用于研究流體在管道和設(shè)備中的流動(dòng)特性和傳熱性能。通過(guò)流束理論，可以提高生產(chǎn)過(guò)程的效率、優(yōu)化設(shè)備設(shè)計(jì)、降低能耗等。流束理論的工程應(yīng)用多相流研究多相流是指流體中含有多種物質(zhì)的流動(dòng)，如氣體和液體的混合流動(dòng)、懸浮顆粒的流動(dòng)等。多相流研究是當(dāng)前流束理論的熱點(diǎn)之一，對(duì)于工業(yè)生產(chǎn)和環(huán)境治理等領(lǐng)域具有重要意義。非牛頓流體研究非牛頓流體是指其流動(dòng)特性與牛頓流體不同的流體，如粘彈性流體、塑性流體等。非牛頓流體研究是當(dāng)前流束理論的另一個(gè)熱點(diǎn)，對(duì)于石油工程、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有重要意義。數(shù)值模擬方法的發(fā)展隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，數(shù)