文档介绍：第六节流体微团运动的分析
一、流体微团运动的分解
刚体的运动是由于平移和绕某瞬时轴的转动两部分组成。
流体质点的运动,一般除了平移、转动外,还要发生变形(角变形和线变形)
各式加减相同项,做恒等变换
令
则有
——亥姆霍兹速度分解定理
二、微团运动的组成分析
,uy,uz
由于微团平移在各点引起的速度
,εyy,εzz
单位时间微团沿x、y或z方向的相对线变形量,称为该方向的线变形速度。
,εyz,εzx
单位时间微团在xOy面、yOz面或xOz面上的角变形(变形前后,角分线O'C的指向不变)
,ωy,ωz
角变形前后,若角分线O‘C的指向变化,表示该微团旋转。单位时间旋转角度的变化。
旋转角速度矢量的方向为沿微团旋转方向按右手定则确定。
三、有旋运动和无旋运动
有旋流(Vortex):亦称“涡流”,流体质点(微团)在运动中不仅发生平动(或变形),而且绕着自身的瞬时轴线作旋转运动
特征:ωx、ωy、ωz 三者之中,至少有一个不为零。
无旋流(Potential Flow)亦称“势流”,流体在运动中,它的微团只有平动或变形,但流体质点不绕其自身任意轴转动。
特征
自然界和工程中大多为有旋流动,如大气中的龙卷风、管道中的流体运动、绕流物体表面的边界层及其尾部后面的流动等。一般存在于有粘性实际流体中。
无旋流一般存在于无粘性理想流体中。根据粘性力是否起显著作用决定是否采用理想流体模型。工程中的流体主要为水和空气(粘性很小),如果流动过程中没有受到边壁摩擦的显著作用,可当作理想流体。
无旋流和有旋流决定于流体质点本身是否旋转,而与运动轨迹无关。
总结: