3.5 液体流动的分类

3.5.1 恒定流和非恒定流

根据液流的运动要素是否随时间变化，可将液流分为恒定流与非恒定流。液体运动时，若任何空间点上所有的运动要素（如流速的大小、方向）都不随时间而改变，这种水流称为恒定流。如图3-10所示，在水箱侧壁上开有孔口，当水箱内水面保持不变（及H为常数）时，孔口泄流的形状、尺寸及运动要素均不随时间而改变，这就是恒定流。

而液体运动时，若任何空间点上有一运动要素随时间而改变，这种水流称为非恒定流，如图3-11所示。由于恒定流时运动要素不随时间而改变，则流线形状也不随时间而变化，此时，流线与迹线重合，这种水流运动的分析比较简单，本节后续内容只研究恒定流。

图3-10 恒定流

图3-11 非恒定流

3.5.2 等速流和变速流

按流动要素是否随流动方向变化，可将恒定流分为等速流与变速流。当液体质点的流动速度在所经过的路程上保持不变，这种流动叫等速流，又叫均匀流；否则，叫变速流，又叫非均匀流。在变速流中，当水流质点的流速大小与方向沿程的变化十分缓慢时，流动近似于等速流，这种流动叫渐变流；反之，为急变流。

1.均匀流

若同一流线上液体质点流速的大小和方向沿程均不变化，此液流称为均匀流。如液体在直径不变的长直管中的流动，或在断面形状、尺寸沿程不变的长直渠道中的流动，都是均匀流。在均匀流中，沿同一根流线的流速分布是均匀的，所以流线是一组互相平行的直线，此时过水断面为平面。

均匀流的特点：

（1）流线为相互平行的直线。

（2）流速沿程不变，即均匀流为等速直线运动。

（3）过水断面为平面，且形状尺寸沿程不变。

（4）任一过水断面上的流速分布均相同，断面平均流速均相等。

（5）均匀流同一过水断面上的动水压强按静水压强规律分布，即均匀流同一过水断面上各点的测压管水头维持同一常数。

2.非均匀流

当液流流线上各质点的运动要素沿程发生变化，流线不是彼此平行的直线时，此液流称为非均匀流。液体在收缩管、扩散管或弯管中的流动，以及液体在断面形状、尺寸改变的渠道中的流动，均为非均匀流。

3.5.3 有压流和无压流

根据促成液体流动的主要力量，可将液体分为有压流与无压流。有压流是指液体主要受压力作用而发生流动。其特征是流动液体充满整个管道，即不存在自由面。无压流是指液体主要受重力作用而发生的流动，其特征是具有自由面，作用在自由面上的压强为大气压。