穩定流不穩定流

　　氣體的運動過程涉及許多物理參數，如流速二、流量G、壓力P"密度P等，如果在空間的各點上，這些物理量不隨時間而改變(盡管不同的坐標點上這些量是不同的)，這種流動叫穩定流，用數學關系式表達就是量，則這種流動叫不穩定流。在實際工作中絕大多數流動屬于不穩定流，而提出穩定流這一概念，主要是應用上的方便，因為多數不穩定流在一段時間內各物理量的平均值相對波動不大，可以視為是穩定的。只是在工作條件突然改變時，例如剛剛調節了閘閥以后，氣流的許多物理參數都要發生變化。但這種不穩定也只是暫時的，很快便會趨于相對的穩定。不穩定流的規律十分復雜，我們將只討論穩定流的問題。

　　流線、流管和流速

　　在流場中某一瞬間所作的一條空間曲線，在該線上各點在該瞬間的速度矢量都與此線相切，這條線稱為流線。流線與流體質點運動的軌跡概念是不同的，軌跡(又稱跡線)是表示一個質點在連續瞬間的速度方向，而流線是表示同一瞬間各點速度的方向。當穩定流動時這兩者重合。圖2-7表示流場的空間坐標，通過1點作流線時，固定某一瞬間不變，從1引出速度矢量UI,沿UI取與點1相近的點2，通過點2引出同一時間的速度矢量U2，再依此類推取點3、點4。。。…連接1,2,3,4。。。…就可以得到一條折線。當1,2,3。。。…之間的距離趨近于零時，折線的極限將是一條光滑曲線，這條曲線就是在該瞬間通過點I的流線。

　　在流場中任取一封閉曲線。經過曲線的每一點作流線，這些流線將組成一個管，稱為流管。充滿在流管中的全部流線族稱為流束。由于加熱爐流管的表面是由流線所圍成，流線又不可能相交，所以在流管內的流體只能在流管內流動，不能穿過流管表面流進或流出。

　　流童和流速

　　單位時間內流經**斷面的流體量，稱為流量。流量分為體積流量4v(ma/s)、質量流量由于微小流束斷面上的速度相同，則流過此微小流束的流量dq應等于流速w(m/s)乘以微小流束**斷面積dA的積，即dqv=wdA總的流量為qv={wdA由于流體有貓性，任一**斷面上各點的速度是不一致的，在計算中往往是引用平均流速的概念。

　　連續性方程式

　　氣體運動的連續性方程式是質量守恒定律在氣體力學上具體應用的一種形式。一維德定流的連續性方程圖2-8所示為一段流束，在兩任意斷面A,及A:上取微小流束的**斷面dA:及dA2，速度為uq及坳，密度為乃及A。由于是穩定流，流束的形狀不變，同時由于流束的性質，即只有兩端dA:及dA:有氣體流人和流出。

　　在單位時間內由dA，流人的氣體質量為p,w,dA,，由dA:流出的氣體質量為AuWdA2。因此單位時間內流人和流出這段微小流束的氣體質量的差值為4m(kg/s)、重孟流量G(N/s)。