脈線(streakline)是在某一時間間隔內相繼經過空間一固定點的流體質點依次串連起來而成的曲線。在觀察流場流動時，可以從流場的某一特定點不斷向流體內輸入顏色液體（或煙霧），這些液體（或煙霧）質點在流場中構成的曲線即為脈線。對定常流場，脈線就是跡線，同時也就是流線。但在不定常流中脈線與流線不重合,不能將它誤認為流線。脈線與跡線密切相關，可通過跡線方程導出脈線方程。
基本介紹
- 中文名：脈線
- 外文名：streak line
- 性質：曲線
- 概念：質點在流場中構成的曲線
- 套用學科：空氣動力學
- 不定常流中：流線、跡線和脈線是完全不同的
定義,流線、跡線和脈線,脈線的計算,傾向流,
定義
脈線(streakline)是在某一時間間隔內相繼經過空間一固定點的流體質點依次串連起來而成的曲線。在觀察流場流動時，可以從流場的某一特定點不斷向流體內輸入顏色液體（或煙霧），這些液體（或煙霧）質點在流場中構成的曲線即為脈線。對定常流場，脈線就是跡線，同時也就是流線。但在不定常流中脈線與流線不重合，不能將它誤認為流線。脈線與跡線密切相關，可通過跡線方程導出脈線方程。
流線、跡線和脈線
流線指的是某一確定瞬時流場中的空間曲線族，每一條曲線上每一點的切線方向，都和該瞬時通過該點的流體速度方向相同。
跡線是指特定的流體質點在不同時刻經過的路徑。
在非定常流動中，流線、跡線和脈線是完全不同的3種幾何圖像。流線依賴於全部流體質點在指定時刻的流速方向，是為了描述流體問題方便而假想出來的；跡線決定於流動的時間過程，它說明的是流體質點的空間位置隨時間變化的情況，是流體質點真實的運動軌跡；脈線說明的是歷史上曾經過某指定點的所有流體質點在當前的位置，在實驗中可以顯現出來.除非是定常流動，否則用脈線顯示出來的曲線族既不是流線也不是跡線。另外，在己知流場分布的情況下，利用科學計算軟體Mathematica，可以將流場中的流線、跡線和脈線動態地顯示出來，這給計算機模擬流場分布提供了一個重要的手段。
脈線的計算
為了闡述脈線如何計算，假設點
作為粒子在時間t，初始位置在p點，在第i幀中的位置。
粒子平移可以通過下述公式完成：
在一點上不穩定的流量可以用一組跡線表示也可以用脈線表示，一條含有L個粒子的脈線對應著含有個粒子的條跡線。由於脈線從流體力學中繼承其固有的屬性，這個屬性雖有意義但不明顯。這些屬性包括：第一，在不穩定的流體中過長的脈線顯示的形狀會與真實的流體不符。也就是說，脈線不能過長。第二，出於可視化的目的，脈線隨著流體傳輸有色染料，也就是說脈線在流體的運動方向上可以傳播變化。
傾向流
脈線提供了一種方法識別群體運動在時間和空間的變化，這是流線和跡線不能直接提供的。在脈線的基礎上可以計算出傾向流。傾向流是速度場的在時間上的積分。
傾向流總結了一段時間內流體的運動信息，這類似粒子流的概念。但是其顯示的群體運動的變化比粒子流顯示的變化更敏感，因此它能更好的在動態變化的流體中捕獲群體運動的運動信息。
