【摘要】：流体质点的运动轨迹称为迹线。迹线是某一流体质点在一段时间内所经过的路径,是同一流体质点在不同时刻的位置的连线。在定常流动中迹线和流线重合,在非定常流动中迹线和流线一般不重合,因此,只有在定常流动中才能用迹线来代替流线。如图3-2所示,曲线S为一条流线,在流线的任一点A上流体质点速度为u,在A点取一微元段流线d S。
流体质点的运动轨迹称为迹线(path line)。迹线是某一流体质点在一段时间内所经过的路径,是同一流体质点在不同时刻的位置的连线。
某一瞬时的流线(stream line)是这样的曲线,在该曲线上各点的切线方向与通过该点的流体质点的流速方向重合,如图3-1所示。流线给出了同一时刻不同流体质点的运动方向。
由于通过流场中的每一点都可以绘一条流线,所以,流线将布满整个流场。在流场中绘出流线簇后,流体的运动状况就一目了然了,某点流速的方向便是流线在该点的切线方向,流速的大小可以由流线的疏密程度反映出来。流线越密处流速越大,流线越稀疏处流速越小。
图3-1 流线
图3-2 示例
在定常流动中迹线和流线重合,在非定常流动中迹线和流线一般不重合,因此,只有在定常流动中才能用迹线来代替流线。因为流场中任一点的速度在任一瞬时是唯一确定的,所以流线不能相交,也不能是折线,流线只能是一条光滑的曲线或直线。
如图3-2所示,曲线S为一条流线,在流线的任一点A上流体质点速度为u,在A点取一微元段流线d S。由流线的定义可知流速向量u的方向和距离向量d S的方向重合,根据矢量代数可知前者的三个轴向分量u x,u y,u z必然和后者的三个轴向分量d x、d y、d z成比例,即
这就是流线的微分方程式(stream line differential equation)。
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