在恒定流中( )。
在恒定流中( )。
A 、流线一定互相平行
B 、断面平均流速必定沿程不变
C 、不同瞬时流线有可能相交
D 、同一点处不同时刻的动水压强相等
参考答案:
【正确答案:D】
以时间为标准,若各空间点上的流动参数(速度、压强、密度等)皆不随时间变化,这样的流动称为恒定流。即液体质点的当地加速度为零,而迁移加速度可以不为零。故流场中任意点的水深流速是恒定的;同一点处不同时刻流线不变;但流线不一定平行;同一点处不同时刻的动水压强相等。
如何判断恒定流 非恒定流 均匀流和非均匀流
水流的运动模型 一,恒定流与非恒定流.(随时间是否变化) 恒定流--------水力要素不随时间发生变化.非恒定流---------水力要素随时间的变化而发生变化.. 二,均匀流与非均匀流 1>均匀流--------在恒定流中,当水力要素不随空间坐标发生变化.均匀流具有以下特点:①流线为相互平行的直线,不定期水断面为平面,形状,尺寸不变. ②各断面上流速分布相同(证明流速的概念). ③均匀流断面的动水压强分布与静水压强的相同.同一断面. 2>非均流-----水力要素沿空间坐标发生变化的水流,流线不再是相互平行的直线. 根据水力要素沿程变化急缓程度,非均匀流又可分为渐变流和急变流.渐变流 :流线近似于平行直线,流线的曲率较小,流线间的夹角也很小,其极限情况即为均匀流,所以渐变流与均匀 流有相似的特性,孔口处水流.急变流:流线的曲率较大,流线间的夹角较大,流线不再是近似平行的直线,.
为什么恒定流时,流线的形状和位置不随时间而改变?
原因如下:
以时间为标准,若各空间点上的流动参数(速度、压强、密度等)皆不随时间变化,这样的流动是恒定流,也称稳定流、定常流。反之为非恒定流。
将流动的空间作为研究对象,描述瞬时的流场中固定的空间点的运动学情况,即流场中,每一瞬时的各固定空间点上的运动参数是一定的,各个空间点的参数随时间变化。
若空间点固定,t为变数,可得到固定空间点不同时刻运动要素的变化情况。
若t为常数,空间坐标为变数,可得同一时刻的流场上不同点的运动要素的分布情况。
另外对质点研究时,质点位置随时间变化,不同时间质点位置是不同的,所以位置是时间的函数.此时加速度是关于时间的复合函数。
由复合函数求导数的方法,对时间求导得到:
由此可见质点的加速度由二部分组成.一是液体质点通过固定空间点的速度对时间的变化率当地加速度.二是同一时刻由于空间位置的不民而引起的加速度,迁移加速度。
流动液体压强的计算
液体流动直接用P=pgh即可算出
液体压强
。流动液体
在
实际
流体运动
时存在
切应力
,所以
压应力
(即压强)的
大小
与作用面的方位有关,三个相互垂直方向的压强一般是不等的,即Px、Py、Pz不相等。但在
理论
流体力学
中可以证明:同一点上三个正交方向的压强的
平均值
P是
单值
,它与方位无关。在实用上用平均值(Px+Py+Pz)/3
作为该点的压强P,这样实际
流体
的压强也只是位置坐标和时间的
函数
,即
P=f(x,y,z,t),在恒定流中P=f(x,y,z,)。同一点三个
方向上
的压强可表示为
Px=P+Px’,Py=P+Py’,Pz=P+Pz’。Px’、Py’、Pz’分别是三个方向上的附加压强,这些附加压强是由于
粘性
所引起的相应结果。附加压强与流体的粘度μ
和线变形速度有关:
Px’=-2μ(δUx/δx)
Py’=-2μ(δUy/δy)
Pz’=-2μ(δUz/δx)
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