第一讲流体力学PPT讲稿.ppt

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1、第一讲流体力学第1页，共28页，编辑于2022年，星期一1.1 场的定义和表示场的定义和表示 场场标量场标量场矢量场矢量场直角坐标系直角坐标系矢量的表示需要特别注意！印刷时矢量的表示需要特别注意！印刷时一般是粗体，书写时用箭头一般是粗体，书写时用箭头例：例：流体力学中的主要物理量流体力学中的主要物理量物理量的意义：某时刻，占据物理量的意义：某时刻，占据xyz位置位置的的 流体的温度流体的温度定常流动与非定常流动定常流动与非定常流动均匀场均匀场第2页，共28页，编辑于2022年，星期一 场的几何表示场的几何表示标量场标量场矢量场矢量场可以用来表示：物理量、物理量的变化趋势可以用来表示：物理量、物

2、理量的变化趋势某时刻的一条曲线，曲线上每点的切线方某时刻的一条曲线，曲线上每点的切线方向就是该点的矢量方向。向就是该点的矢量方向。速度速度v的矢量线表示：某时刻每一点流体的流动的矢量线表示：某时刻每一点流体的流动方向方向流线流线表示了流动的方向，有时候也表示了流动的大小表示了流动的方向，有时候也表示了流动的大小第3页，共28页，编辑于2022年，星期一1.2 梯度梯度 方向导数方向导数矢量场矢量场 梯度梯度第4页，共28页，编辑于2022年，星期一性质性质a)例例不可压流体不可压流体等熵流动的气体等熵流动的气体第5页，共28页，编辑于2022年，星期一例例单位质量流体的质量力单位质量流体的质量

3、力力势函数力势函数b)例例第6页，共28页，编辑于2022年，星期一1.3 散度散度 通量通量 散度散度例例a)定义定义b)在直角坐标系的表达式在直角坐标系的表达式第7页，共28页，编辑于2022年，星期一例例第8页，共28页，编辑于2022年，星期一例例 性质性质无源场无源场a)b)第9页，共28页，编辑于2022年，星期一1.4 旋度旋度 环量环量例例第10页，共28页，编辑于2022年，星期一 旋度旋度a)定义定义b)在直角坐标系的表达式在直角坐标系的表达式第11页，共28页，编辑于2022年，星期一a)定义定义b)在直角坐标系的表达式在直角坐标系的表达式第12页，共28页，编辑于202

4、2年，星期一 性质性质无旋场无旋场a)第13页，共28页，编辑于2022年，星期一例题例题3-1 p52二阶截差二阶截差区域离散区域离散方程离散方程离散第14页，共28页，编辑于2022年，星期一例题例题3-1 p52四阶截差四阶截差区域离散区域离散第15页，共28页，编辑于2022年，星期一例题例题3-2 p54区域离散区域离散方程离散方程离散第16页，共28页，编辑于2022年，星期一例题例题3-3 p55区域离散区域离散方程离散方程离散第17页，共28页，编辑于2022年，星期一 von-Neumannn 方法方法误差矢量随时间的传递误差矢量随时间的传递第18页，共28页，编辑于2022

5、年，星期一误差矢量随时间的传递误差矢量随时间的传递第19页，共28页，编辑于2022年，星期一离散离散Fourier 展开展开第20页，共28页，编辑于2022年，星期一例例第21页，共28页，编辑于2022年，星期一3.3 守恒性守恒性方程方程离散离散第22页，共28页，编辑于2022年，星期一控制体内，物理量的增控制体内，物理量的增加等于流入的物理量加等于流入的物理量对控制体的守恒对控制体的守恒第23页，共28页，编辑于2022年，星期一守恒型与非守恒型方程守恒型与非守恒型方程一维模型一维模型第24页，共28页，编辑于2022年，星期一3.4 迁移性迁移性方程方程扩散项的迁移性扩散项的迁移性节点节点i节点节点I+1第25页，共28页，编辑于2022年，星期一节点节点i节点节点I1节点节点I2节点节点I+1第26页，共28页，编辑于2022年，星期一对流项的迁移性对流项的迁移性对流项中心差分对流项中心差分节点节点I+1节点节点i节点节点I1第27页，共28页，编辑于2022年，星期一对流项迎风差分对流项迎风差分FUD节点节点I+1节点节点i节点节点I1中心差分和迎风差中心差分和迎风差分的比较分的比较第28页，共28页，编辑于2022年，星期一