[PDF]
3第3 章流体运动基本原理
．3．3 有旋流和无旋流
根据流体质点是否绕自身轴旋转
，可分为有旋流和无旋流。
有旋流
（ｖｏｒｔｅｘ），也称涡流。流体质点（微团）在运动中不仅发生平动（或变
形
），而且绕着自身的瞬时轴线作旋转运动（如图３ －１８ａ 所示），其质点角转速
的三个分量
ωx 、ωy 、ωz 中至少有一个不为零。当流体速度变化较大时，由于流体
粘滞阻力
、压强不均匀等因素的影响，就容易形成涡流，如旋风即为大气的涡流。
有旋流与通常的旋转
（图３ －１８ｂ）不同，其区别在于有旋流的流体质点绕自
身任意轴旋转
。
图
３ －１８ 有旋流和无旋流
§３．３
流体微团运动分析６５
无旋流
（ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｆｌｏｗ），也称势流、有势流。流体在运动中，它的微小单元只
有平动或变形
，但不发生旋转运动，即流体质点不绕其自身任意轴转动。其质点
角转速全部为零
，即
ω
x ＝ωy ＝ωz ＝０ （３ －１６）
或 抄
uz
抄
y ＝抄uy
抄
z
抄
ux
抄
z ＝抄uz
抄
x
抄
uy
抄
x ＝抄ux
抄
y
（３ －１７） 有旋流一般存在于有粘性的实际流体中
，无旋流一般存在于无粘性的理想
流体中
，但在粘性流体中的层状渗流，从静止状态开始流动的起始段、远离边界
无流速梯度的流动等
，也可看作是无旋流。根据流体力学涡流理论，在重力作用
下的理想流体
，从静止状态开始的流动，必然是有势流动。
有旋流的特征是存在角转速
。角转速是一个矢量，所以如同用流线描述流
动一样
，可用涡线描述流动的旋转变化。涡线（ｖｏｒｔｅｘ ｌｉｎｅ）是在同一瞬时线上各
