第二章 流体运动学
§2.1描述流体运动的两种方法
一、拉格朗日法（Lagrange methord）
从流体质点为研究对象研究流体运动的一种方法。也叫质点系法。在拉格朗日法中，流体质点的运动轨迹的方程可表示为：
),,,(),,,(),,,(tcbazztcbayytcbaxx （2—1）
式中x,y,z为流体质点的轨迹座标值。a,b,c称为拉格朗日变量，是流体质点的标识符，不同的流体质点a,b,c的值不同t为时间变量。
式（2—1），当a,b,c为一组常数时t为变数时，表示某个确定的流体质点随时间t运动的运动轨迹座标值轨迹线。当t为固定值，a,b,c为一组变数时，表示该组质点在某一固定时刻所处的位置（即空间位置的座标值）。
流体质点的轨迹也可用向径表示：
),,,(tcbarkzjyixr
对于某个确定的流体质点，其速度向量V可用向径随时间的变化率表示：
dtdFV
对于不同质点的流体质点，a,b,c为变数所以速度向量应表示为r对时间的偏导数形式：
),,,(tcbaVtrV
在直角正交坐标系中速度向量的表达为：
kwjviuV
其中 txu，tyv，tzw
质点的加速度：
),,,(22tcbaatFtVa
kajaiaazyx
22txtuax,22tytvay,22tztwaz
同样，其它流体质点的物理量也均可表示成为拉格朗日变数的函数： 密度：),,,(tcba
压力：),,,(tcbapp
温度：),,,(tcbaTT
一般情况下所有的流体质点的物理量均可表示成：
《漫画物理之力学》阅读笔记
目录
一、力学基础................................................2
1. 力和运动的关系........................................3
2. 牛顿三定律............................................4
3. 动量和冲量............................................5
二、流体动力学..............................................6
1. 流体的连续性方程......................................7
2. 简单流体的伯努利方程..................................7
3. 液体流动的阻力........................................8
三、振动与波动..............................................9
1. 单摆和复摆的运动.....................................10
2. 波的传播特性.........................................11
3. 驻波和干涉现象.......................................12
四、热力学基础.............................................13 1. 热力学第一定律.......................................14
2. 热力学第二定律.......................................15
一 选择题（本大题共35小题，每小题2分，共70分）
1.连续介质模型意味着：( B )
A．流体分子间没有间隙 B．流体中的物理参数是连续函数
C．流体分子间有间隙 D．流体不可压缩
2．按连续介质的概念，流体质点是指：( D )
A．流体的分子 B．流体内的固体颗粒 C．几何点
D．几何尺寸同流体空间相比是极小量，又含大量分子的微元体
3．牛顿流体是指：( B )
A．其黏性效应可以忽略的流体 B．切应力与剪切变形率成正比关系的流体
C．其压缩性可以忽略的流体 D．切应力与剪切变形率成非线性关系的流体
4．与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是：( B )
A．切应力和流动速度 B．切应力和剪切变形速度
C．切应力和剪切变形 D．切应力和压强
5．理想流体的特征是：( A )
A．忽略黏性切应力 B．速度非常大
C．没有运动 D．密度不改变
6．压力体中：( D )
A．必定充满液体 B．必定没有液体
C．至少有部分液体 D．可能有液体也可能没有液体
7．相对压强的起算基准：( C )
A．绝对真空 B．1个标准大气压
C．当地大气压 D．液面压强
8．金属压力表的读数值是：( C )
A．绝对压强 B．绝对压强与当地大气压之和
C．相对压强 D．相对压强与当地大气压之和
9．某点的真空压强为65000 Pa，当地大气压为0.1 MPa，该点的绝对压强为：( D )
A．65000 Pa B．165000 Pa
C．55000 Pa D．35000 Pa
计算流体力学
Computational Fluid Dynamics
类型：
属性：专业基础课 课时/学分：60/3
一、 预修课程
流体力学；空气动力学；偏微分方程数值解法
二、 内容简介和教学要求
本课程包含基础及应用两个部分。基础部分讲述流体力学方程组及其物理含义，双曲型方程组的数理性质，有限差分法及有限体积法的理论基础及计算方法等；应用部分介绍国内外当前流行的高速流动和不可压缩流动的主要解法，网格生成技术，计算流体力学当前的主要问题、最新计算方法、及发展动向等。此外还介绍了并行计算的基础知识及湍流计算方法等。
本课程的特点是强调基础、突出应用，希望学生通过学习这一课程，对计算流体力学有一个系统深入的理解，具有一定的理论基础和较强的解决实际问题的能力。 同时，在这一课程中也注意把课程学习和研究所的工作结合起来，使学生到研究所后能立即开展和计算流体力学有关的研究工作。 本课程还将讲授并行程序设计的基本内容，使得学生们能够了解并行程序设计的基本思想及编程方法，并能编制基本的并行计算程序。
为培养学生独立思考和独立工作的能力，本课程采用启发的课程讲习方法，鼓励学生在掌握基础知识的基础上自己动手编制程序，以便加深对计算流体力学本质的理解和增强对实际问题的感性认识。力求学生们学完该课程后，能够独立编写计算流体力学程序。
三、简要目录
第一章 引论
1.1 计算流体力学及其特征
1.2 计算流体力学的发展
第二章 流体力学方程组及模型方程
2.1 流体力学基本方程
2.2 模型方程及其数学性质
2.3 双曲型方程组的初边值问题
2.4 Riemann 间断解
第三章 有限差分方法
3.1 差分方法基本概念
3.2 差分方程的有效性及稳定性分析
3.3 数值解的精度及分辨率分析
3.4 数值解中的耗散效应、色散效应及群速度控制
