水運動學

水力學的一個組成部分，它只從運動學物理量如位移、速度、加速度等方面研究水流運動，而不涉及作用力, 即不研究運動產生和變化的原因。

基本介紹

• 中文名：水運動學
• 外文名：Hydrokinematics

基本方程

水運動學的基本方程是連續方程，即質量守恆原理的流體力學表達式。

流動的描述方法

描述運動一般有兩種方法:一種是以水流質點的運動特性作為研究對象，跟蹤質點的運動過程，這種方法稱為拉格朗日法。另一種是以水流通過的空間點上的運動特性作為研究對象，通過研究各空間點上水流運動的特徵，進而得出整個流動情況，這種方法稱為歐拉法。

大多數水力學問題都採用歐拉法。歐拉法的運動要素表示為空間點的坐標(x、y、z)和時間(t)的函式。

用歐拉法研究流動時常採用流線簇來表示流動情況。流線是流場中一條構想的曲線, 同一瞬時位於曲線上所有各質點的速度矢量都在該質點所在位置與曲線相切。在運動要素不隨時間變化的恆定流動中, 流線與水流質點運動的軌跡線是重合的。

流動的幾何表示

在拉格朗日法中水流質點運動規律的幾何表示是跡線，在歐拉法中是流線。在恆定流動中流線與跡線重合。

水流微團運動的分析

流體運動不同於剛體運動，除了平移、轉動之外，還有變形，包括線變形和角變形。

流動的分類

根據運動要素是否隨時間變化，分成非恆定流動與恆定流動。運動要素不隨時間變化的是恆定流動，反之為非恆定流動；根據運動要素依賴1、2或3個位置坐標，分為一維流動、二維流動或三維流動；流速的大小與方向沿程不變的為均勻流動，反之為非均勻流動；根據流體微團是否有轉動，分成渦流與勢流，即有轉動的是渦流，反之為勢流。