3.3流体动力学的几个基本概念 迹线( path line) 1、定义:流场中某一质点运动的轨迹称为迹线。 例如在流动的水面上撒一片木屑,木屑随水流漂流的途径就是某一水点的运动轨迹,也 就是迹线。流场中所有的流体质点都有自己的迹线,迹线是流体运动的一种几何表示,可以 用它来直观形象地分析流体的运动,清楚地看岀质点的运动情况。 2、数学表达式 迹线的研究是属于拉格朗日法的内容,迹线表示同一流体质点在不同时刻所形成的曲 线,其数学表达式为: dx=dy dz=d (3-14) 式中(3一14)就是迹线微分方程,t是自变量。 流线( stream line) 1、定义:所谓流线是某一瞬时在流场中所作 的一条曲线,在这条曲线上的各流体质点的速人 度方向都与该曲线相切,因此流线则是同一时 刻,不同流体质点所组成的曲线,如图3一7 困5?流线的念 所示 2、研究意义 流线可以形象地给出流场的流动状态。通过流线,可以清楚地看出某时刻流场中各点的 速度方向,由流线的密集程度,也可以判定出速度的大小。流线的引人是欧拉法的研究特点。 例如在流动水面上同时撒一大片木屑,这时可看到这些木屑将连成若干条曲线,每一条曲线 表示在同一瞬时各水点的流动方向线就是流线 3、流线具有四个特性: (1)在定常流动时,流线和迹线相重合;非定常流动时,流线和迹线不相重合 因为在定常流动时,流场中各流体质点的速度不随时间变化,所以通过同一点的流线 形状始终保持不变,因此流线和迹线相重合。而在非定常流动时,一般说来流线要随时间变 化,故流线和迹线不相重合。 (2)通过某一空间点在给定瞬间只能有一条流线,一般情况流线不能相交和分支。 否则在同一空间点上流体质点将同时有几个不同的流动方向。只有在流场中速度为零l 3.3 流体动力学的几个基本概念 一、 迹线( path line ) 1、 定义:流场中某一质点运动的轨迹称为迹线。 例如在流动的水面上撒一片木屑,木屑随水流漂流的途径就是某一水点的运动轨迹,也 就是迹线。流场中所有的流体质点都有自己的迹线,迹线是流体运动的一种几何表示,可以 用它来直观形象地分析流体的运动,清楚地看出质点的运动情况。 2、数学表达式 迹线的研究是属于拉格朗日法的内容,迹线表示同一流体质点在不同时刻所形成的曲 线,其数学表达式为: (3—14) 式中( 3 一 14 )就是迹线微分方程, t 是自变量。 二、流线( stream line ) 1、定义:所谓流线是某一瞬时在流场中所作 的一条曲线,在这条曲线上的各流体质点的速 度方向都与该曲线相切,因此流线则是同一时 刻,不同流体质点所组成的曲线,如图 3 一 7 所示。 2、研究意义 流线可以形象地给出流场的流动状态。通过流线,可以清楚地看出某时刻流场中各点的 速度方向,由流线的密集程度,也可以判定出速度的大小。流线的引人是欧拉法的研究特点。 例如在流动水面上同时撒一大片木屑,这时可看到这些木屑将连成若干条曲线,每一条曲线 表示在同一瞬时各水点的流动方向线就是流线。 3、流线具有四个特性: ( 1 )在定常流动时,流线和迹线相重合;非定常流动时,流线和迹线不相重合。 因为在定常流动时,流场中各流体质点的速度不随时间变化,所以通过同一点的流线 形状始终保持不变,因此流线和迹线相重合。而在非定常流动时,一般说来流线要随时间变 化,故流线和迹线不相重合。 ( 2 )通过某一空间点在给定瞬间只能有一条流线,一般情况流线不能相交和分支。 否则在同一空间点上流体质点将同时有几个不同的流动方向。只有在流场中速度为零