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体运动的水头损失.关于水头损失放在第4章专门进行讨论。山于本章内容较多而且很重要, 侧上辅导分两次进行。第一次主要讨论描述液体运动的方法、液体运动的基本概念、运动的 分类和特征、恒定总流连续性方程和能量方程及其应用 3.2描述液体运动的拉格朗日方法和欧拉方法 (1)拉格朗日方法也称为质点系法,它是垠踪并研究每一个液体质点的运动情况,把 它们综合起来就能学握整个液体运动的规律。这种方法形象直观,物理概念清晰,但是对于 易流动(易变形)的液体,需要无穷多个方程能描述山无穷多个质点组成的液体的运动状 态,这在数学上难以做到,而月也没有必要。对于固体运动,特别是简化为恻体运动,虽然 刚体山无穷多个质点构成,但质点之间具有固定的位臀和距离,这时只需要研究州体上两个 质点的运动藏可以反映州体的运动状态,所以拉格朗川法在周体力学中较多应用。 (2)欧拉法:液体流动所占据的空间称为流场。在水力学中,我们只关心不同的液体 质点在通过流场中固定位置时的运动状态。例如河道某断面处,不同时间的水位、流量和流 速:管道中某处的流速和压强等。我们并不关心这个液体质点是怎么来的,下一步又流到哪 甲去。把某辉时通过流场各个固定点的液体质点运动状态综合起来,就能反映液体在某个时 刻流场内的运动状况。这种措述液体运动的方法称为欧拉法,也称为流场法,这是水力学中 常用的方法。这种方法物理意义不如拉格朗山法直观,因为欧拉法研究的对象是随时间而变 的,但是对我们研究流场的运动状况较为方便。 3.3液体运动分类和基本概念 (1)恒定流和非恒定流 流场中液体质点通过空间点时所有的运动要素都不随时间而变化的流动称为恒定流:反 之,只要有一个运动要素随时间而变化,就是非恒定流。非恒定流的流速、压强等运动要素 是时间的函数,山于描述液体运动的变量增加,使得水流运动分析史加复杂和困难。茧然自 然界的水流绝大部分是非恒定流,但在一定条件下,常将非恒定流简化为恒定流进行讨论。 本课程主要讨论恒定流运动 (2)迹线和流线 迹线是液体质点运动的轨迹,它是某一个质点不同时刻在空间位置的连线,迹线必定与 时间有关。迹线是拉格朗山法描述液体运动的图线。 流线是某一阙间在流场中回出的一条曲线,这个时刻位于曲线上各点的质点的流速方向 与该曲线相切。流线是从欧拉法引出的,也是我们要重点理解的概念。对于恒定流,流线的 形状不随时间而变化,这时流线与迹线五相重合:对于非恒定流,流线形状随时间而改变, 这时流线与迹线一般不币合。 流线有两个重要的性质,即流线不能相交,也不能转折,否则交点(或转折)处的质点 就有两个流速方向,这与流线的定义相矛盾。也可以说某瞬时通过流场中的任一点只能画
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