第26讲(2课时)第十二章 液体运动的流场理论流束理论:一元流;流场理论:三元流
★12-1 流速、加速度水力学中常采纳欧拉法
流速场:;; 若 x,y,z 为常数,t 为变数,则可得到不同时刻通过某一空间定点时液体质点的流速变化; 若 t 为常数,x,y,z 为变数,则可求得同一瞬时不同空间点的液体质点的流速分布(流速场)
加速度:; ; 上式中,等号右边第一项为时变加速度(即当地加速度);第二至四项之和为位变加速度(位移加速度)
例水库由坝身的泄水孔泄水
上述概念同样有用于液体的密度与压强:;恒定流:满足:;;
即:;; ★12-2 流线、迹线及其微分方程拉格朗日法对应于迹线;欧拉法对应于流线
流线方程:;; 即:,式中、、都是变量 x, y, z 和 t 的函数
t 是参变数
迹线方程:;; 即:,式中,t 是自变数
恒定流时(流线与迹线重合):, 特别地,二元平面流动:
★12-3 液体质点运动的基本形式刚体的运动:平移及转动
液体更为复杂
1.平移:、、是微分六面体在 x, y, z 各方向的位移速度
2.线变形:线变形速率(单位时间单位长度的伸长): x 方向:;y 方向:;z 方向:3.边线偏转(角变形和旋转):以平面为例:z 边偏转:,即:同理:x 边偏转:,即(1)角 变 形 : z 边 角 变 形 与 x 边 角 变 形 相 等 , 即 :, 则 :, , 绕 y 方向直角边的变形角速度为: 即:;;(2)旋转运动:纯旋转角为,旋转角速度为:,即:;;所以:液体质点的运动是由平移、线变形、角变形及旋转运动等四种基本形式所组成
第27讲(2课时)★12-4 无涡流与有涡流无涡流:每个液体质点都不存在绕自身轴的旋转运动,即:(无势流)
有涡流:有液体质点存在绕自身轴的旋转运动(有势流)
注意:涡是指液体质点绕自身轴旋转的运动,不要把涡与通常的旋转运动混