工程流体力学5浅析.ppt

工程流体力学(第五次课) 第三章 流体运动学 §3-1 研究流体流动的两种方法及系统和控制体 §3-2 流体微团运动的分析及有旋流动和无旋流动 §3-3 流体流动的分类 * * 连续方程： 动量方程： 能量方程： 理论模型 油轮货舱横截面示意图 理论模型 几何模型 t=20℃ t=138.9 ℃ 对称轴 t=20℃ t初始=39.4℃ 计算结果 Fig.4 加热5小时后的温度场 某油舱加热温度---时间曲线 §3- 1 研究流体流动的两种方法 及系统与控制体 一.拉格朗日法 1.定义 2.举例 3.评价 二.欧拉法 1.定义 2.举例 3.评价 着眼于流体质点，研究每一个流体质点在运动过程中的位置、速度、加速度等各种物理量的变化规律，并综合所有流体质点的这种规律，以获得整个流体运动的规律。 着眼于流场（充满运动流体的空间）而不是着眼于个别流体质点的运动，通过研究不同流体质点在所流经的空间点的物理量随时间的变化规律，以获得整个流场内流体的运动规律。 欧拉法的数学表达式 研究内容：（1）某一空间点上物理量随时间的变化规律 （2）某一瞬时，物理量随空间坐标的变化规律 三.质点加速度和物理质点导数 1.采用欧拉坐标,引入质点加速度的意义. 2.推导 4.物理加速度--密度的物理导数 3.物理意义： （1）当地（局部）加速度： （2）迁移（变位）加速度： 四.系统与控制体 1.系统 (1)定义 (2)特点 2.控制体 (1)定义 (2)特点 无数个确定的流体质点的集合。 流体通过的流场中的某一确定的空间区域，这个区域的边界面为控制面。 §3- 2 流体微团运动的分析 及有旋流动和无旋流动 一.刚性物体运动分析 1.一维运动 2.二维运动 3.三维运动 二.流体微团运动分析 1.平动 2.线变形 线变形率: 3.角变形运动 (1)角变形速度 (2)角应变率(剪切角速度) 4.旋转运动