欢迎您来到全国水雨情信息网站! 2021年1月28日 星期五
 
  当前位置: 首页--水利百科--水力学、河流及海岸动力学--水力学

偶极子势流

2020-04-09 21:01

等强度的源势流和汇势流叠加,点源和点汇无限接近时强度增加,使强度与距离之乘积等于一常数值的基本流动。当平面点源和平面点汇的距离Δh→0,源和汇的强度q→∞时,满足

(m为偶极子强度),则为平面偶极子势流。偶极子势流流场与源汇布置的方位有关,即偶极子有方向性,由汇指向源定为偶极子轴向,α为偶极子轴线与x轴之夹角。

若以极坐标(r, θ)系表示并且偶极子位于原点,则根据势流叠加可得平面偶极子势流的流速势函数和流函数分别为

指向α方向偶极子的复势为

式中,W(z)为z的倒数函数,其系数为meiα/2π。当α=0时,偶极子流线是圆心在y轴上的圆,而等势线是圆心在x轴上的圆,诸圆与原点相切,流线族与等势线族相互正交,如图所示。

偶极子势流示意图

偶极子是理想不可压缩势流中一个重要的基本流动,例如平行流动势流和指向-x方向的平面偶极子势流叠加,可得到均匀来流绕圆柱的流动(参见圆柱绕流)。

三维偶极子可进行类似的定义和讨论,若三维偶极子位于原点并指x方向,用球坐标(R, θ,ε)系表示,φ=-mcosθ/(4πR2),ψ=msin2θ/(4πR)。平行流动势流与指向-x方向的三维偶极子叠加,可得到均匀来流绕圆球的流动(参见圆球绕流)。

责编: system