如何定义流体的S1和S2流面？

1.准三维方法

准三维方法是根据吴仲华的两类相对流面理论发展起来的。用S1和S2代表这两类流面，定义转轮轴Z为坐标轴，垂直于Z轴的平面称为Z平面，包含Z轴的平面称之为轴面。在流道初始Z平面上选一圆弧，通过此圆弧流出的流线所形成的曲面称为S1流面，如果叶片扭曲度大，可选流线中点Z的平面的圆弧来定义S1流面。同理，选初始Z平面上的一条径向线，通过此径向线的流线所形成的曲面称为S2流面。一般情况下，S1和S2两类流面不正交，为了简化计算，可在两叶片之间的流道中，选中心流面作为S2流面，将中心流面上的流线为母线绕Z轴旋转所形成的回转面称为S1流面，这样，S1流面是一组旋转流面，而S2流面则是不通过Z轴的扭曲面，这种近似三维解称为准三维解。

在S1或S2流面上计算时，任意流动参数都是两个独立变量的函数，所以是二维流动。计算时，一组流面上的几何位置需要另一组流面上的空间流速分布确定。计算中常用的方法有流线曲率法、奇点分布法、有限差分法及有限元法等。(www.xing528.com)

2.三维方法

如S1或S2流面比较卷曲，不能用回转面代替S1流面，准三维方法就难以得到应用，此时可以用有限元法直接求解三维流场。首先，假定叶轮内绝对流动是无旋的，把问题归结为求解拉普拉斯方程的边值问题，用变分法直接求泛函。许协庆等对此方法的边界条件处理作了若干改进，对轴流式水轮机转轮进行计算，并取得了较好的结果。