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流体力学基础知识（二） 流体运动学 本章内容 z 流体运动的描述方法 z 流场的基本概念 流体运动学与动力学的区别 引起运动的动力要素（力） 流体运动学采用运动要素（位移、速度 、加速度）来描述流体的运动特征，不涉及 ，是研究流体的 运动要素与动力要素之间关系的基础。 流体运动学的研究内容 ? 建立流体运动的概念 ? 研究描述流体运动的方法 ? 确定能够表征流体运动特征的运动要素 ? 根据运动要素来研究流体运动的特征 ? 建立运动要素所遵从的基本规律 流体运动的描述方法 ? 拉格朗日法 ? 欧拉法 拉格朗日法 拉格朗日法 Largrangian Method 又称为随体法或质点系法。 以单个流体质点作为研究对象，研究其运动参数 随时间的变化规律，然后综合各???流体质点的运（雷达侦查） 动来获得一定空间内所有流体质点的运动规律。 欧拉法 欧拉法 Euler Method 又称为局部法或流场法。 以流场（流体质点运动的全部空间）作为描述对参数的变化规律 象，研究流体质点所经过的（气象预报）各固定空间点上运动 ，然后综合所有空间点的运动， 用以描述整个流体的运动。 拉格朗日法与欧拉法的比较 拉格朗日法 欧拉法 [跟踪][布哨] [跟踪追击][守株待兔] 拉格朗日法 t 时刻质点的空间坐标 ?a = x (t) ?x = x(a,b,c,t) i t=0 ? ? b = y (t) ?y = y(a,b,c,t) ? i t=0 ? ? z = z(a,b,c,t) c = z (t) ? ?? i t=0 为 起始时刻质点所在的空间位置坐 (a,b,c) t = t0 标，与时间t 一起称为拉格朗日变数。任何质点 在空间位置和时间的函数。 拉格朗日法 如果固定（a,b,c）而令 t 改变，则得到某一流体质 点的运动规律；如果固定 t 而令（a,b,c）改变，则 得到同一时刻不同流体质点的位置分布。 ?x = x(a,b,c,t) ?? ?y = y(a,b,c,t) ? ?z = z(a,b,c,t) 拉格朗日法 t 时刻质点的速度分量 ? ?x(a,b,c,t) u = u(a,b,c,t) = ? ?t ? ? ?y(a,b,c,t) ?v = v(a,b,c,t) = ? ?t ? ?z(a,b,c,t) w = w(a,b,c,t) = ?? ?t 拉格朗日法 t 时刻质点的加速度分量 ? ?u(a,b,c,t) ?x2 (a,b,c,t) a = a (a,b,c,t) = = ? x x ?t ?t 2 ? ? ?v(a,b,c,t) ?y2 (a,b,c,t) ?a y = a y (a,b,c,t) = = 2 ? ?t ?t ? ?w(a,b,c,t) ?z2 (a,b,c,t) ?az = az (a,b,c,t) = = 2 ? ?t ?t 欧拉法 ?u = u(x, y, z,t) ? t 时刻流速场 ?v = v(x, y, z,t) ? ?w = w(x, y, z,t) t 时刻压强场