二.定常流动(steadyflow)1.定义流体流动时,流动空间各点的速度都不随时间变化,这种流动称为定常流动(或稳定流动)下式可以表示定常流动的特点:v= f(x,y,z)=f(空间)2.性质除具流线的性质(1)(2)外,还具有:(1)流线的形状固定,为流粒的运动轨迹(2)流管(tubeofflow):在稳定流动的流体中,由许多流线围成的管状区域称为流管。其形状固定,管内外流体不交换将流体划分成很多流管后,只要掌握一个流管中液体运动的规律,整个液体的流动规律也就可以知道了
除具流线的性质(1)(2)外,还具有: 二.定常流动(steady flow) 1.定义 流体流动时,流动空间各点的速度都不随时间变化,这种流动 称为定常流动(或稳定流动). v = f (x, y,z) = f (空间) 下式可以表示定常流动的特点: 2.性质 (1)流线的形状固定,为流粒的运动轨迹。 (2)流管(tube of flow):在稳定流动的流体中,由许多流线围成 的管状区域称为流管。其形状固定,管内外流体不交换。 将流体划分成很多流管后,只要掌握一个流管中液体运动的 规律,整个液体的流动规律也就可以知道了
$9-2连续性方程一.连续性方程的推导(deduceofcontinuityequation)设想流体作稳定流动,在流管中任取两个与管壁垂直的截面S和S,,如图若流体在两截面处的平均速度分别为v和V2△t经过时间4t,则流体流过两截面的体积分别为tSV4和S2V4t。对于作稳定流动的不可压缩VVi的流体来说,在同样时间内流过两截面的流体S1S2的体积应该相等,由此得SV△t = S2V2△tS,v, = S,V2上式称为流体的连续性方程它表明理想流体作稳定流动时,流体流动的速度√与该处流管的截面积S成反比SV=Q体积流量(volumerate)表示在单位时间内流过任一截面的流体的体积。单位:m/s
设想流体作稳定流动,在流管中任取两个与管壁垂直的截面S1和S2,如图。 S1 S2 v1 v2 ∆t ∆t 若流体在两截面处的平均速度分别为v1和v2 , 经过时间∆t ,则流体流过两截面的体积分别为 S1v1∆t和S2v2∆t 。对于作稳定流动的不可压缩 的流体来说,在同样时间内流过两截面的流体 的体积应该相等,由此得 1 1 2 2 S v = S v 一.连续性方程的推导(deduce of continuity equation) S v t = S v t 1 1 2 2 §9-2 连续性方程 上式称为流体的连续性方程。它表明,理想流体作稳定流动时,流体流 动的速度v与该处流管的截面积S成反比。 表示在单位时间内流过任一截面的流体的体积。单位:m3 /s Sv = Q 体积流量(volume rate)
二.连续性方程的应用(applicationOfcontinuityequation1.分支流管SS,S,Vi= S2V2 + S,V3S32.血管中的流速动脉:截面积小,流速大流速毛细血管:总截面积最大,流速最小。截面积静脉:截面积小,流速较大动脉毛细静脉血管
二.连续性方程的应用(application 0f continuity equation ) 1.分支流管 2.血管中的流速 动脉:截面积小,流速大. 毛细血管:总截面积最大,流速最小. 静脉:截面积小,流速较大. v2 S2 S1 v1 S3 v3 1 1 2 2 3 3 S v = S v + S v
$9-3柏努利方程YY'一、柏努利方程(Bernoullisequation)F2如右图,设有理想流体在重力场中作稳定流动。在一个截面不均XX'V2At4h2匀的流管中,取其中的XY段作为hWAt研究对象。设X处流管的截面积为S,压强为YYP1,流速为v.距离参考水平面的F2高度为h1;设Y处流管的截面积为VAtS2,压强为pz,流速为V,距离参考h2hlv,At水平面的高度为h2。经过时间△t后,流段的位置由XY移到了X'Y。下面分析在这段时间内力对这一流段所作的功,以及由此而引起的机械能的变化
一、柏努利方程(Bernoulli´s equation) 如右图,设有理想流体在重力场 中作稳定流动。在一个截面不均 匀的流管中,取其中的XY段作为 研究对象。 §9-3 柏努利方程 h1 h2 F1 F2 v1∆t X X' v2∆t Y Y' Y h1 h2 F1 F2 v1∆t X X' v2∆t Y' 设X处流管的截面积为S1,压强为 p1,流速为v1 ,距离参考水平面的 高度为h1;设Y处流管的截面积为 S2,压强为p2,流速为v2 ,距离参考 水平面的高度为h2。 经过时间∆t后,流段的位置由XY移到了X'Y'。 下面分析在这段时间内力对这一流段所作的功,以及由此而引起的机械 能的变化