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2023-08-20
建筑及空调风机工程设计中流线的作用和特点
【摘要】：流线能够形象地给出流场的流动状态。流线的引入是欧拉法的研究特点。2）通过某一空间点在给定瞬间只能有一条流线，一般情况流线不能相交和分支。4）流线密集的地方，表示流场中该处的流速较大；稀疏的地方，表示该处的流速较小。图2-2 流线图从图中看出，流线分布的疏密度与流体横断面积的大小有关。横断面积小的地方流线密，流速大；横断面积大的地方流线疏，流速小。流线的形状和固体边界的形状有关。
（1）定义 流线是某一瞬时在流场中所作的一条曲线。在这条曲线上，各流体质点的速度方向都与该曲线相切，因此流线是同一时刻、不同流体质点所组成的曲线，如图2-1所示。流线能够形象地给出流场的流动状态。
通过流线，可以清楚地看出某时刻流场中各点的速度方向；由流线的密集程度，也可以判定出速度的大小。
流线的引入是欧拉法的研究特点。例如在流动水面上同时撤一大片木屑，这时可看到这些木屑将连成若干条曲线，每一条曲线表示在同一瞬时各水点的流动方向线就是流线。
（2）流线的基本特性
图2-1 流线
1）在定常流动时，因为流场中各流体质点的速度不随时间变化，所以通过同一点的流线形状始终保持不变，因此流线和迹线相重合；而在非定常流动时，一般流线要随时间变化，故流线和迹线不相重合。
2）通过某一空间点在给定瞬间只能有一条流线，一般情况流线不能相交和分支。否则在同一空间点上，流体质点将同时有几个不同的流动方向。只有在流场中速度为零或无穷大的那些点，流线可以相交。这是因为在这些点上，不会出现在同一点上存在不同流动方向的问题。速度为零的点称为驻点，速度为无穷大的点称为奇点。
3）流线不能突然折转，它是一条光滑的连续曲线。
4）流线密集的地方，表示流场中该处的流速较大；稀疏的地方，表示该处的流速较小。
（3）流线图 一条条流线组成流线图，它可以形象地表示整个流体的运动情况。图2-2所示为水槽中纸屑流动的流线图，可以形象地观察流线图的特征。
图2-2 流线图
从图中看出，流线分布的疏密度与流体横断面积的大小有关。横断面积小的地方流线密，流速大；横断面积大的地方流线疏，流速小。因此，流线的疏密度也反映了流速的大小：流线密，流速大；流线疏，流速小。
流线的形状和固体边界的形状有关。离边界越近，边界对流体质点的影响越大，流线形状越接近于边界的形状。在边界形状急剧变化的地方，由于惯性的作用，边界附近的流体质点不可能沿着边界流动，流线将与边界脱离，并在主流和边界之间形成旋涡区。
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2023-08-20
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2023-08-20
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2023-08-20
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