流体运动学研究流体运动的行为，而不考虑引起运动的力。分析时考虑的是流体总质量，而不是单个流体粒子，即使用欧拉方法。

流体流动的类型

在本文中，我们已经讨论了各种类型的流体流动，如定常流动、非定常流动、均匀流动和非均匀流动开放通道流博客的类型．在这里，我们将通过示例讨论这些类型的流的组合。

稳定流动

在给定的截面上，流体的速度和密度等特性不随时间变化。通过恒定直径管道的流动就是一个很好的例子。

∂V/∂t = 0，∂Q/∂t = 0

均匀流

在给定的时间内，流体的速度和密度等特性不随空间变化。

∂y/∂S = 0，∂V/∂S = 0

定常均匀流

例子:通过恒定直径、恒定流量的管道

原因:由于流量是恒定的，在一段时间内流速保持不变，即稳定流动。同样，由于流动的面积是恒定的，在给定的时间，任何两个部分之间的速度将保持恒定，即均匀流动。

定常非均匀流动

例子:以恒定的速率流过直径逐渐变细的管道。

原因:由于流量是恒定的，在一段时间内流速保持不变，即稳定流动。但是，随着管道变细，截面积减小，从而使速度随距离增加。因此，在给定的时间，两段之间的速度变化。，非均匀流动。

非定常均匀流动

例子:流体通过恒定直径的管道，流量变化。

原因:随着流量的变化，给定截面上的速度随时间变化，即非定常流动。但是，由于流动的面积是恒定的，在给定的时间，任何两个部分之间的速度将保持恒定，即均匀流动。

非定常非均匀流动

例子:流体通过不同流量的篡改直径管。

原因:随着流量的变化，给定截面上的速度随时间变化，即非定常流动。此外，随着管道变细，截面积减小，从而增加了距离上的速度。因此，在给定的时间，两段之间的速度变化。，非均匀流动。

连续性方程

流体的流动可以用连续性方程用数学表示。它是基于质量守恒定律．对于具有定常、非定常、均匀、非均匀、可压缩和不可压缩流动的三维流动，连续性方程的一般形式为:

∂ρ/∂t + ρu /∂x +∂(ρv)/∂y +∂(ρw)/∂z = 0

在那里,

ρ -流体密度，即常数

U, v, w - x, y, z方向的速度分量

对于稳定流动，∂ρ/∂t = 0

对于不可压缩流，ρ =常数

对于均匀流动，∂u/∂x = 0

因此，定常均匀不可压缩流的连续性方程为:

∂u/∂x +∂v/∂y +∂w/∂z = 0

旋转流动和非旋转流动

在旋转流动中，流体颗粒由于流体粘度引起的切向应力而围绕其质量中心旋转。

在这种情况下，旋转的角速度为，

Wz =(1/2) *(∂v/∂x) -(∂u/∂y))

在无旋转流动的情况下，流体颗粒不旋转，因此wz = 0。

∂v/∂x =∂u/∂y

流体流动加速度

加速度一般是，

a = dV/dt =(∂V/∂s) * (ds/dt) = V *(∂V/∂s)

在流体流动的情况下，每个速度分量是x, y, z和时间(t)的函数，因此，每个速度分量的加速度分量应该被找到。

ax = (u *(∂u /∂x)) + (v *(∂u /∂y)) + (w *(∂u /∂z)) +(∂u /∂t)

唉= (u *(∂v /∂x)) + (v *(∂v /∂y)) + (w *(∂v /∂z)) +(∂v /∂t)

阿兹= (u *(∂w /∂x)) + (v *∂w /∂y) + (w *(∂w /∂z)) +(∂w /∂t)

A = axi + ayj + azk，向量形式。

条款(∂u /∂t)(∂v /∂t)和(∂w /∂t)时间加速在稳定流动的情况下，它们变成了零。

条款(u *(∂u /∂x)) + (v *(∂u /∂y)) + (w *(∂u /∂z)), (u *(∂v /∂x)) + (v *(∂v /∂y)) + (w *(∂v /∂z)),和(u *(∂w /∂x)) + (v *∂w /∂y) + (w *(∂w /∂z)),被称为对流加速在均匀流动的情况下，它们变成了零。

因此，在稳定均匀流动的情况下，加速度始终为零。

速度势函数φ

速度势函数是一个标量函数，它沿任何方向的负导数都将给出该方向的速度分量。

U = -∂φ/∂x

V = -∂φ/∂y

用速度势函数表示的连续性方程称为拉普拉斯函数。对于稳定、均匀、不可压缩的流动，拉普拉斯方程应满足。

以速度势函数表示的无旋流

流函数ψ

流函数是一个标量函数，它沿任何方向的导数都能给出垂直方向、顺时针或逆时针方向的速度分量。

U =∂ψ/∂y, v = -∂ψ/∂x

以流函数表示的无旋流

注意:

• 两点之间的流量可以用两点之间流函数的差值来表示。

• 二维流体流动的涡度为:∂v/∂x -∂u/∂y

• 流线方程为:Dx /u = dy/v

• ∂ψ/∂y =∂φ/∂x

流体流型

流线-流体颗粒流动过程中得到的曲线，其切线表示最终的流动速度

流线管-由许多流线形成

轨迹线-流体粒子在联结期间所描出的线

条纹线-所有流体粒子在任何时刻通过一个固定点的轨迹

我们希望我们已经涵盖了所有与流体运动学相关的重要细节。通过解决下面给出的GATE:2005问题来测试你的知识。