【流体力学实验系列】理想流体的稳恒流动
2022.01.13
一起来了解一下理想流体的稳恒流动。
1、稳恒流动
在空间各点，流体速度可以不同，但是如果在每一点流体速度矢量不随时间变化，则流体的这种流动称为稳恒流动。流体力学实验系列
在流体力学中，理想流体是一个理想化的模型。实际流体，当它各层间有相对滑动时，相邻层间存在着摩擦力，称内摩擦力或粘滞力。但水、酒精等液体内摩擦力很小，气体更小。还有，实际流体也不是不可压缩的，液体较难，气体却很容易，但很小的压强差就能导致气体迅速流动。因此，在不少问题里，粘滞性和压缩性对流体的运动影响很小，是次要的因素；而流动性是主要因素。我们把不可压缩和没有粘滞性的流体称为理想流体。
3、两种研究流体运动的方法
历史上有两种研究流体运动的方法。一是直接采用牛顿的质点力学方法，把流体分为许多体元，每个体元都可看成一个流体质点，每个质点满足牛顿定律，从而列出一系列运动方程，这种方法称为拉格朗日方法。但是，追踪流动着的流体中这个质点或哪个质点是很麻烦的，实际上通常并不关心这个或哪个质点的命运，所以欧拉提出另一种方法，称位欧拉方法。它和力学中惯用的方法不同，它不去考察流体中的某一质点的运动过程，而是研究每个时刻在空间各点流体的速度分布。流体力学实验系列
4、连续性方程
在作稳恒流动的流体中，取一流管。过流管中任意两点作横截面，截面积分别为△S1和△S2。对于细流管，可认为同一截面上流速是一样的。
5、流线和流管
常用流线来形象地描述流体的运动情况，流线是这样的一系列曲线：流经曲线上各点的流体质点，它的速度都和曲线相切。既然空间各点的流速具有一个确定的方向，所以流线与流线不相交。流体力学实验系列
对于稳恒流动，流线保持不变，流体质点就沿着流线运动。在这种情况下，流线也就是质点的运动轨迹。由一束流线所围成的管状区域，称为流管。因流线不相交，流体中质点的流速不会与流管“壁”相交，换句话说，流体的质点不可能穿过流管“壁”。管内的质点始终在管内，管外质点始终在管外。在流体力学中，往往取一流管作为代表加以研究。
1、稳恒流动
在空间各点，流体速度可以不同，但是如果在每一点流体速度矢量不随时间变化，则流体的这种流动称为稳恒流动。流体力学实验系列
在流体力学中，理想流体是一个理想化的模型。实际流体，当它各层间有相对滑动时，相邻层间存在着摩擦力，称内摩擦力或粘滞力。但水、酒精等液体内摩擦力很小，气体更小。还有，实际流体也不是不可压缩的，液体较难，气体却很容易，但很小的压强差就能导致气体迅速流动。因此，在不少问题里，粘滞性和压缩性对流体的运动影响很小，是次要的因素；而流动性是主要因素。我们把不可压缩和没有粘滞性的流体称为理想流体。
3、两种研究流体运动的方法
历史上有两种研究流体运动的方法。一是直接采用牛顿的质点力学方法，把流体分为许多体元，每个体元都可看成一个流体质点，每个质点满足牛顿定律，从而列出一系列运动方程，这种方法称为拉格朗日方法。但是，追踪流动着的流体中这个质点或哪个质点是很麻烦的，实际上通常并不关心这个或哪个质点的命运，所以欧拉提出另一种方法，称位欧拉方法。它和力学中惯用的方法不同，它不去考察流体中的某一质点的运动过程，而是研究每个时刻在空间各点流体的速度分布。流体力学实验系列
4、连续性方程
在作稳恒流动的流体中，取一流管。过流管中任意两点作横截面，截面积分别为△S1和△S2。对于细流管，可认为同一截面上流速是一样的。
5、流线和流管
常用流线来形象地描述流体的运动情况，流线是这样的一系列曲线：流经曲线上各点的流体质点，它的速度都和曲线相切。既然空间各点的流速具有一个确定的方向，所以流线与流线不相交。流体力学实验系列
对于稳恒流动，流线保持不变，流体质点就沿着流线运动。在这种情况下，流线也就是质点的运动轨迹。由一束流线所围成的管状区域，称为流管。因流线不相交，流体中质点的流速不会与流管“壁”相交，换句话说，流体的质点不可能穿过流管“壁”。管内的质点始终在管内，管外质点始终在管外。在流体力学中，往往取一流管作为代表加以研究。
