欧拉法的若干基本概念.pptx
《欧拉法的若干基本概念.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《欧拉法的若干基本概念.pptx(39页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、迹线与流线迹线与流线迹线迹线是指某液体质点在运动过程中,不同是指某液体质点在运动过程中,不同时刻所流经的空间点所连成的线。时刻所流经的空间点所连成的线。流线流线是指某一是指某一瞬瞬时,在流场中绘出的一条时,在流场中绘出的一条光滑曲线光滑曲线,其上所有各点的,其上所有各点的速度向量速度向量都与该曲都与该曲线线相切相切。流线能反映瞬时的流动方向流线能反映瞬时的流动方向流线图流线图流线不能相交,不能为折线流线不能相交,不能为折线。返回第1页/共39页流管、微小流束、总流和过水断面流管、微小流束、总流和过水断面流管由流线构成的一个封闭的管状曲面dA微小流束充满以流管为边界的一束液流总流在一定边界内具有
2、一定大小尺寸的实际流动的水流,它是由无数多个微小流束组成过水断面与微小流束或总流的流线成正交的横断面 过水断面的过水断面的形状形状可以可以是平面也可以是曲面。是平面也可以是曲面。返回第2页/共39页流量和断面平均流速流量和断面平均流速流量流量单位时间内通过某一过水断面的液体体积,单位时间内通过某一过水断面的液体体积,常用单位常用单位m m3 3/s s,以符号,以符号Q Q表示。表示。udA图示断面平均流速断面平均流速是一个想像的流速,如果过水断是一个想像的流速,如果过水断面上各点的流速都相等并等于面上各点的流速都相等并等于V V,此时所通过的流量,此时所通过的流量与实际上流速为不均匀分布时所
3、通过的流量相等,与实际上流速为不均匀分布时所通过的流量相等,则该流速则该流速V V称为断面平均流速。称为断面平均流速。返回第3页/共39页水流的分类水流的分类按按运动要素运动要素是否随时间变化是否随时间变化表征液体运动的物理量,如流速、加速度、动水压强等恒定流恒定流非恒定流非恒定流图示水库水库t0时刻t1时刻按运动要素随空间坐标的变化按运动要素随空间坐标的变化一元流一元流二元流二元流三元流三元流图示按流线是否为彼此按流线是否为彼此平行平行的的直线直线均匀流均匀流非均匀流非均匀流图示渐变流渐变流急变流急变流图示返回水库hB第4页/共39页均匀流、渐变流过水断面的重要特性均匀流、渐变流过水断面的重
4、要特性均匀流是流线为彼此平行的直线,应具有以下特性:均匀流是流线为彼此平行的直线,应具有以下特性:返回过水断面为平面,且过水断面的形状和尺寸沿程不变;过水断面为平面,且过水断面的形状和尺寸沿程不变;同一流线上不同的流速应相等,从而各过水断面上的同一流线上不同的流速应相等,从而各过水断面上的流速分布相同,断面平均流速相等;流速分布相同,断面平均流速相等;均匀流(包括渐变流)过水断面上的动水压强分布规律均匀流(包括渐变流)过水断面上的动水压强分布规律与静水压强分布规律相同,即在与静水压强分布规律相同,即在同一过水断面上各点的同一过水断面上各点的测压管水头为一常数;测压管水头为一常数;推论推论:均匀
5、流过水断面上动水总压力的计算方法与静水总均匀流过水断面上动水总压力的计算方法与静水总压力的计算方法相同。压力的计算方法相同。第5页/共39页恒定一元流的连续性方程式恒定一元流的连续性方程式返回在恒定总流中,取一微小流束,在恒定总流中,取一微小流束,依质量守恒定律:依质量守恒定律:u1u2dA1dA2设设 ,则,则即有:即有:微小流束的连续性方程微小流束的连续性方程积分得:积分得:也可表达为:也可表达为:恒定总流的连续性方程恒定总流的连续性方程适用条件:适用条件:恒定、不可压缩的总流且没有支汇流。恒定、不可压缩的总流且没有支汇流。若有支流:若有支流:Q1Q2Q3Q1Q2Q3第6页/共39页xzy
6、O M (a,b,c)(t0)(x,y,z)t若给定若给定a a,b b,c c,即为某一质点的,即为某一质点的运动轨迹线方程。运动轨迹线方程。液体质点在任意时刻的速度。液体质点在任意时刻的速度。返回第7页/共39页xzyO M (x,y,z)t时刻若x,y,z为常数,t为变数,若t 为常数,x,y,z为变数,若针对一个具体的质点,x,y,z,t均为变数,且有 x(t),y(t),z(t),质点通过流场中任意点的加速度返回第8页/共39页流线图流线图均匀流均匀流非均匀流均匀流非均匀流均匀流非均匀流非均匀流渐变流急变流急变流急变流返回返回返回第9页/共39页旋转抛物面即为旋转抛物体的体积断面平均
7、流速V即为柱体的体积A返回第10页/共39页OOdndApp+dp在均匀流,与流线正交的在均匀流,与流线正交的n n方向上无加速度,所以有方向上无加速度,所以有即:即:积分得:积分得:返回第11页/共39页实际液体恒定总流的能量方程式实际液体恒定总流的能量方程式 水流的能量方程就是能量守恒规律在水流运动中的具水流的能量方程就是能量守恒规律在水流运动中的具体表现。根据流动液体在一定条件下能量之间的相互转体表现。根据流动液体在一定条件下能量之间的相互转换,建立水流各运动要素之间的关系。换,建立水流各运动要素之间的关系。理想液体恒定流微小流束的能量方程式理想液体恒定流微小流束的能量方程式实际液体恒定
8、流微小流束的能量方程式实际液体恒定流微小流束的能量方程式实际液体恒定总流的能量方程式实际液体恒定总流的能量方程式方程式建立的思路:方程式建立的思路:返回第12页/共39页理想液体恒定流微小流束的能量方程式理想液体恒定流微小流束的能量方程式设在理想液体恒定流中,取一微小流束设在理想液体恒定流中,取一微小流束 依牛顿第二定律依牛顿第二定律:其中其中:一元流时一元流时 任意两个断面:任意两个断面:00ds12pp+dpdG=gdAdsdA沿流线积分得沿流线积分得:不可压缩理想液体恒定流微小流束的能量方程式不可压缩理想液体恒定流微小流束的能量方程式前进第13页/共39页方程式的物理意义方程式的物理意义
9、0012位位置置水水头头压压强强水水头头流流速速水水头头测测压压管管水水头头总总水水头头单单位位位位能能单单位位压压能能单单位位动动能能单单位位势势能能单单位位总总机机械械能能表明:在不可压缩理想液体恒定流情况下,微小流束内不同过水断表明:在不可压缩理想液体恒定流情况下,微小流束内不同过水断面上,单位重量液体所具有的机械能保持相等(守恒)。面上,单位重量液体所具有的机械能保持相等(守恒)。返回第14页/共39页实际液体恒定流微小流束的能量方程式实际液体恒定流微小流束的能量方程式单位重量液体从断面单位重量液体从断面1-11-1流至断面流至断面2-22-2所损失所损失的能量,称为水头损失。的能量,
10、称为水头损失。0012返回第15页/共39页实际液体恒定总流的能量方程式实际液体恒定总流的能量方程式 将构成总流的所有微小流束的能量方程式叠加起来,将构成总流的所有微小流束的能量方程式叠加起来,即为总流的能量方程式。即为总流的能量方程式。均匀流或渐变流过水断面上动能修正系数,1.051.1取平均的hwVu,前进第16页/共39页200112 实际液体恒定总流的能量方程式表明:水流总是从水头大处流向水头实际液体恒定总流的能量方程式表明:水流总是从水头大处流向水头小处;或水流总是从单位机械能大处流向单位机械能小处。小处;或水流总是从单位机械能大处流向单位机械能小处。总水头线测压管水头线 实际液体总
11、流的总水头线必定是一条实际液体总流的总水头线必定是一条逐渐下降的线,而测压管水头线则可能是逐渐下降的线,而测压管水头线则可能是下降的线也可能是上升的线甚至可能是一下降的线也可能是上升的线甚至可能是一条水平线。条水平线。水力坡度水力坡度J J单位长度流程上的水头损失,单位长度流程上的水头损失,测管坡度测管坡度前进方程式的物理意义:第17页/共39页应用能量方程式的条件:应用能量方程式的条件:(1)水流必需是恒定流;(2)作用于液体上的质量力只有重力;(3)在所选取的两个过水断面上,水流应符合渐变流的条件,但所取的两个断面之间,水流可以不是渐变流;(4)在所取的两个过水断面之间,流量保持不变,其间
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 欧拉法 若干 基本概念
限制150内