文档介绍：第二章一元流体动力学
第一页，本课件共有87页
本章导读
§ 描述流体运动的基本概念
§ 恒定流连续性方程
§ 恒定流能量方程
§ 能量方程的应用
§ 气流的能量方程
§ 恒定流动量时刻、同一质点只有一个速度 矢量。
1> 流线互不相交，且为光滑曲线；
驻点、奇点除外
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2> 流线充满整个流场, 每个质点都位于一条流线上；
3> 某断面上流线的疏密，可反映该断面流速的大小。
1
1
2
2
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（2）流线微分方程：
其中 t 是参变量，在积分过程中可作为常量。
将上式积分即可得 流线方程。
根据流线的定义，可以求得流线的微分方程：
设ds为流线上A处的一微元弧长:
u为流体质点在A点的流速:
因为流速向量与流线相切，即没有垂直于流线的流速分量，u和ds重合。
所以 即
图 3-4
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四、流动的分类
——按流体各点的运动要素是否随时间改变而划分。
——流体各点的运动要素均不随时间改变的流动。
（1）、恒定流
1、恒定流与非恒定流
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其当地加速度为零：
函数关系：
p = p ( x ，y ，z )
u = u ( x ，y，z )
恒定流时，运动要素仅是坐标的函数，与时间无关。
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（2）非恒定流
—— 流体空间各点只要有一个运动要素随时间改变即为 非恒定流。
u = u ( x ，y， z，t )
p = p ( x ，y ，z，t )
函数关系：
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（3）、恒定流与非恒定流的判别标准
可据当地加速度（时变导数）是否为零加以判断。
恒定流与非恒定流相比，在欧拉变量中少了一个变量 t ，
从而使问题变得相对简单，故在工程中通常可将非恒定流问
题简化为恒定流来处理（运动要素随时间变化不太大，不影
响计算精度）。在实 际工程中， 绝对的恒定流几乎不存在。
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（1）、均匀流
3> 各过流断面上流速分布沿程不变。
1> 流体的迁移加速度为零；
特点：
2> 流线是平行的直线；
——某时刻，流体各相应点（位于同一流线上的点）的流
速都不随流程改变的流动。
按运动要素是否随流程改变，可将流动划分为均匀流与非均匀流。
2、均匀流与非均匀流
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（2）、非均匀流
——某一时刻，流体相应点的流速因位置的不同而不
同的流动。
（3）、均匀流与非均匀流的判别标准
可据迁移加速度（位变导数）是否为零来判断。
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注意：
（1）恒定流与均匀流的概念区别；
（2）据以上对流体流动的两种分类方法，
可将流动分为四种形式，
即：
恒定均匀流
非恒定均匀流
恒定非均匀流
非恒定非均匀流
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3、有压流、无压流、射流
按总流边界的限制情况划分
（1）、有压流
——流体的流动边界全部是固体的流动。
——具有自由表面的液体流动。
（2）、无压流
（3）、射流
——流体经孔口或管嘴喷射到空间的流动
如给水管路
如明渠、
无压涵管等
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4、一元、二元、三元流
按空间位置坐标变量的个数划分
（1）、一元流
——运动要素是一个空间坐标及时间的函数。
（2）、二元流
——运动要素是两个空间坐标及时间的函数。
——运动要素是三个空间坐标及时间的函数。
（3）、三元流
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五、流管、流束、过流断面、元流、总流
1、流管
—— 在流场中作一非流线且不相交的封闭曲线，然后由曲
线上的各点作流线，所构成的管状面。
特点：
流体的质点不能穿越流管；
若流动为恒定流，则流管的形状、位置不变。
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2、流束
——流管内所包容的流体。
u
过流断面
u
过流断面
3、过流断面
——横断流束并和其中所有流线都正交的横断面。
过流断面可以是曲面，也可以是平面。
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——过流断面面积无限小的流束。
4、元流
特点：
若流动为恒定流，则元流的形状、位置不变；
同一过流断面上，各点的运动要素可认为相等。
5、总流
—— 过流断面面积为有限大的流束。
总流可看成