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  • 流場中各點都與速度相切的曲線
  • 向量線

流線

流場中各點都與速度相切的曲線

在流場中每一點上都與速度矢量相切的曲線稱為流線。流線是同一時刻不同流體質點所組成的曲線,它給出該時刻不同流體質點的速度方向。

定義


確定流線的微分方程為:
式中和dr分別為速度矢量和弧元素矢量,t為時間,積分時當作常數。上述方程在直角坐標系中的表達式為:
若C為流體中非流線且不自相交的封閉曲線,在同一時刻過C上每一點作流線,則這些流線所組成的曲面稱為流管
跡線是流體質點在空間運動時所描繪出來的曲線。它給出同一流體質點在不同時刻的速度方向。若流體運動以歐拉變數形式給出:,其中v為速度矢量;r為矢徑,t為時間,則積分下列微分方程組:
並在積分后將所得表達式中的t消去即得跡線方程(見“跡線”詞條)。上面各式中t為自變數;直角坐標x、y、z為t的函數;u、v、w分別為速度矢量在x,y、z軸上的分量。

性質


1.在運動流體的整個空間,可繪出一系列的流線,稱為流線簇。流線簇的疏密程度反映了該時刻流場中速度的不同。
2.當為非定常流時,流線的形狀隨時間改變:對於定常流,流線的形狀和位置不隨時間而變化。
3.定常流的流線和跡線重合。
4.一般情況下,流線不能相交,不能折轉,只能是一條光滑曲線