自相交曲线 交点处存在两类不同的切矢量 [PDF]
得其曲线方程第3 章流体运动基本原理
。
1
.流线
流线
(streamline)是表示某一瞬时流体各点流动趋势的曲线,位于曲线上的
任一质点在该时刻的速度矢量
,都与曲线相切(图3 -6)。它描述了流场中不同
质点在同一时刻的运动状况
。若在水流中撒上与水同密度的荧光粉,然后曝光
摄影
,每一微粒的影像是一条短线,据此绘出曲线,且满足曲线上的每一短线都
与之相切
,则此曲线便是流线。当流速矢量随时间变化时,不同时刻的流线各不
相同
。流线是欧拉法分析流动的重要概念。
(1)
流线的绘制方法可参见图3 -6。在流场中任取一点,绘出某时刻通过
该点的流体质点的流速矢量
u,再画出距1 点很近的2 点在同一时刻通过该处
的流体质点的流速矢量
u2 ,如此继续下去,得一折线1234…,若各点无限接近,
其极限就是某时刻的流线
。
(2)
流线的性质:
①
同一时刻的不同流线互不相交。因为根据流线定义,在交点的流体质点
的流速矢量应同时与这两条流线相切
,而一个质点不可能同时有两个速度矢量
(
图3 -7)。
图3 -6 某时刻流线图图3 -7 流线不能相交
②
流线不能是折线,而是一条光滑的曲线。这是因为流体是连续介质,各
运动要素是空间的连续函数
。
③
对不可压缩流体,流线簇的疏密反映了速度的大小。流线密集的地方流
速大
,稀疏的地方流速小。