流体微团运动的分析.ppt

第 六 节 流体微团运动的分析,一、流体微团运动的分解,刚体的运动是由于平移和绕某瞬时轴的转动两部分组成。,流体质点的运动，一般除了平移、转动外，还要发生变形（角变形和线变形）,各式加减相同项，做恒等变换,令,则有,亥姆霍兹速度分解定理,二、微团运动的组成分析,1平移运动速度ux，uy，uz,由于微团平移在各点引起的速度,2线变形速度xx，yy，zz,单位时间微团沿x、y或z方向的相对线变形量，称为该方向的线变形速度 。,3角变形速度xy，yz，zx,单位时间微团在xOy面、yOz面或xOz面上的角变形（变形前后，角分线O'C的指向不变 ）,4旋转角速度x，y，z,角变形前后，若角分线OC的指向变化，表示该微团旋转。单位时间旋转角度的变化。,旋转角速度矢量的方向为沿微团旋转方向按右手定则确定。,三、有旋运动和无旋运动,有旋流（Vortex）：亦称“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,特征：x、y、z 三者之中，至少有一个不为零。,无旋流（Potential Flow）亦称“势流”，流体在运动中，它的微团只有平动或变形，但流体质点不绕其自身任意轴转动。,特征,自然界和工程中大多为有旋流动，如大气中的龙卷风、管道中的流体运动、绕流物体表面的边界层及其尾部后面的流动等。一般存在于有粘性实际流体中。 无旋流一般存在于无粘性理想流体中。根据粘性力是否起显著作用决定是否采用理想流体模型。工程中的流体主要为水和空气（粘性很小），如果流动过程中没有受到边壁摩擦的显著作用，可当作理想流体。,无旋流和有旋流决定于流体质点本身是否旋转，而与运动轨迹无关。,总结：,