第3章 液体一元运动基本理论

在第2章中研究的是液体在静止状态下的平衡规律。但是,在工程实际中存在的液体更多的是运动着的,如在管道、渠道、闸孔、堰中流动的水。在水力学中是用运动要素这一术语来概括速度、加速度、压强及密度等参数的。本章将阐述液体运动中所遵循的基本规律,并建立液体运动要素之间的关系式,如连续方程、能量方程及动量矩方程。所谓一元运动指液体的运动要素只与一个位置坐标有关。实际液体运动中由于黏性而引起的能量损失在本章中是作为已知条件给出的,对能量损失的详细计算见第5章。

一般有两种研究液体运动的方法,它们是拉格朗日法(即质点系法)和欧拉法(即流场法)。为了全书在方法上的连续性,这里将采用控制体概念来建立液体运动的各主要方程。控制体概念对于一元流和三元流都是适用的。为了讲述由浅入深,本章讲述一元流的基本理论,而在第10章中讨论三元流的基本理论。