流体力学力学模型意义 [1] 什么是流体连续介质模型?说明研究流体力学引入连续介质...

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流体力学力学模型的意义:

1、连续介质模型:连续介质假设将流体区域看成由流体质点连续组成,占满空间而没有间隙,其物理特性和运动要素在空间是连续分布的。从而使微观运动的不均匀性、离散性、无规律性与宏观运动的均匀性、连续性、规律性达到了和谐的统一。

连续介质假说的目的:将微观不连续的流体当作连续介质处理后,其物理量在流场中就是连续分布的,这样,不仅理论分析中可以运用数学这一强有力的工具,也为试验研究提供了可能。

2、无粘性流体模型:流体是有粘性的,粘性流体运动时,由于粘性在流体内部形成流速梯度,流体质点间发生摩擦、碰撞引起能量损失,流体粘性的存在给研究流体的运动带来非常大的不便。

为了便于研究,抓住主要矛盾,由浇入深,在研究流体运动规律时,先忽略流体的粘性,把流体假定为无粘性,流体运动时,流体质点间没有摩擦力,从而没有能量损失,这种假想的流体称为理想流体。

3、 不可压缩流体模型:实际流体都有一定的弹性,流体受到压力作用时,分子间距离减小,宏观体积减小,宽度增大,除去外力后能恢复原状,这种性质称为压缩性(弹性)。

对于一定的流体,当压力变化不时太大时,流体密度的变化可忽略不变,可认为这种江体是不可压缩的流体。这给研究流体运动带来极大方便。

扩展资料:

流体力学的现场观测:

对自然界固有的流动现象或已有工程的全尺寸流动现象,利用各种仪器进行系统观测,从而总结出流体运动的规律并借以预测流动现象的演变。

过去对天气的观测和预报,基本上就是这样进行的。但现场流动现象的发生不能控制,发生条件几乎不可能完全重复出现,影响到对流动现象和规律的研究;现场观测还要花费大量物力、财力和人力。因此,人们建立实验室,使这些现象能在可以控制的条件下出现,以便于观察和研究。

流体力学的实验室模拟:

在实验室内,流动现象可以在短得多的时间内和小得多的空间中多次重复出现,可以对多种参量进行隔离并系统地改变实验参量。在实验室内,人们也可以造成自然界很少遇到的特殊情况(如高温、高压),可以使原来无法看到的现象显示出来。

现场观测常常是对已有事物、已有工程的观测,而实验室模拟却可以对还没有出现的事物、没有发生的现象(如待设计的工程、机械等)进行观察,使之得到改进。因此,实验室模拟是研究流体力学的重要方法。

要使实验数据与现场观测结果相符,必须使流动相似条件(见相似律)完全得到满足。不过对缩尺模型来说,某些相似准数如雷诺数和弗劳德数不易同时满足,某些工程问题的大雷诺数也难以达到。所以在实验室中,通常是针对具体问题,尽量满足某些主要相似条件和参数,然后通过现场观测验证或校正实验结果。

参考资料来源:百度百科—流体力学



1.为了能运用数学分析工具研究流体力学规律,常采用连续介质理论模型,即把流体所占有的空间视为由无数个流体微团(或质点)连续地、无空隙地充满着。如果没有连续介质模型,液体内部有微小空隙,建立流体方程时,各物理量就不是空间坐标点的连续函数,就不能建立微分方程,不能进行积分和微分的运算,给研究带来困难。把流体视为连续介质后,流体运动中的物理量均可以看为空间和时间的连续函数,就可以利用数学中的连续函数分析方法来研究流体运动,实践表明采用流体的连续介质模型,解决一般工程中的流体力学问题是可以满足要求的。

简单点说就是不考虑阻力,体积变化等因素,可以更简单的进行理论推导,得出理想状态的结论后,在通过实际实验,加个修正系数就能把理想状态转换成实际流体的情况加以计算。



连续介质模型 是为了应用数学中的微积分公式。

无粘性流体模型 为了简化N-S方程,不考虑流体中存在的粘性切应力,在这种情况下,压强各向同性。

3. 不可压缩流体模型 同样可大大简化n-s方程,忽略流体的压缩性, 对体积的微分为0。

流体力学三大方程是什么?适用条件是什么?~

一、流体力学之流体动力学三大方程分别指:
1、连续性方程——依据质量守恒定律推导得出。
2、能量方程(又称伯努利方程)——依据能量守恒定律推导得出。
3、动量方程——依据动量守恒定律(牛顿第二定律)推导得出的。
二、适用条件:
流体力学是连续介质力学的一门分支,是研究流体(包含气体,液体以及等离子态)现象以及相关力学行为的科学纳维-斯托克斯方程基于牛顿第二定律,表示流体运动与作用于流体上的力的相互关系。纳维-斯托克斯方程是非线性微分方程。
其中包含流体的运动速度,压强,密度,粘度,温度等变量,而这些都是空间位置和时间的函数。一般来说,对于一般的流体运动学问题。
需要同时将纳维-斯托克斯方程结合质量守恒、能量守恒,热力学方程以及介质的材料性质,一同求解。由于其复杂性,通常只有通过给定边界条件下,通过计算机数值计算的方式才可以求解。

扩展资料:
流体力学的发展历程:
流体力学是在人类同自然界作斗争和在生产实践中逐步发展起来的。中国有大禹治水疏通江河的传说。秦朝李冰父子(公元前3世纪)领导劳动人民修建了都江堰,至今还在发挥作用。大约与此同时,罗马人建成了大规模的供水管道系统。
对流体力学学科的形成作出贡献的首先是古希腊的阿基米德。他建立了包括物体浮力定理和浮体稳定性在内的液体平衡理论,奠定了流体静力学的基础。此后千余年间,流体力学没有重大发展。
15世纪意大利达·芬奇的著作才谈到水波、管流、水力机械、鸟的飞翔原理等问题。
17世纪,帕斯卡阐明了静止流体中压力的概念。但流体力学尤其是流体动力学作为一门严密的科学,却是随着经典力学建立了速度、加速度,力、流场等概念,以及质量、动量、能量三个守恒定律的奠定之后才逐步形成的。
参考资料来源:百度百科-流体动力学基本方程
参考资料来源:百度百科-流体力学

流体连续介质模型:认为流体是由流体质点毫无空隙地聚集在一起、完全充满所占空间的一种连续介质。
引入连续介质概念的必要性:把流体视义连续介质后,流体运动中的物理量均可以看为空间和时间的连续函数,就可以利用数学中的连续函数分析方法来研究流体运动,实践表明采用流体的连续介质模型,解决一般工程中的流体力学问题是可以满足要求的。
引入连续介质概念的可能性:流体是由大量不断作无规则热运动的分子所组成。从微观角度看,由于分子之间存有空隙,因此流体的物理量在空间上的分布题不连续的,同时,由于分子作无规则热运动,又导致物理量在时间上的文化也不连续。但是,流体的分子极小,在标准状态下,1立方厘米的液体中含有3.3*10^22个分子,相邻分子的间距约为3.1*10^(-8)厘米;1立方厘米的气体中含有2.7*10^19个分子,相邻分子的间距约为3.2*10^(-7)厘米。可见分子间距是相当小的,在很小的体积里已包含了难以计数的分子,在实际工程中往往是要解决流体的宏观特性而不是微观运动的特性,这就为建立流体连续介质模型提供了可能性和实用性。

岩体力学的研究意义
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人体工程学在日常生活中运用
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力学性能有什么概念,和意义。
答:材料的力学性能是指材料在不同环境(温度、介质、湿度)下,承受各种外加载荷(拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等)时所表现出的力学特征 。一般来说金属的力学性能分为十种:1.脆性 脆性是指材料在损坏之前没有发生塑性变形的一种特性。它与韧性和塑性相反。脆性材料没有屈服点,有断裂强度和...

牛顿力学的意义
答:牛顿经典力学,有利于推动文艺复兴运动的发展。

力学的贡献有哪些?
答:力学是物理学、天文学和许多工程学的基础,机械、建筑、航天器和船舰等的合理设计都必须以经典力学为基本据。机械运动是物质运动的最基本的形式。机械运动亦即力学运动。正在加载力学 在力学理论的指导或支持下取得的工程技术成就不胜枚举。最突出的有:以人类登月、建立空间站、航天飞机等为代表的航天技术...

拟二级动力学模型的意义
答:拟二级动力学模型的意义是在一定浓度范围内,证明了吸附速率和被吸附物浓度或压强的平方成正比。拟二级动力学是拟一级动力学的进化,它以更高的复杂性来模拟人类行为。它使用更高的推理机制,使用机器学习和认知能力来解决棘手的问题。

准一级动力学模型和准二级动力学模型的意义
答:也就是准备成为一级动力学模型和准备成为二级动力学模型就是具有被研究和做标本,供人观摩欣赏的意思。

伪二级动力学模型的意义是什么?
答:伪二级动力学模型的意义是在一定浓度范围内,证明了吸附速率和被吸附物浓度或压强的平方成正比。伪二级动力学模型指反应速率与两种反应物浓度呈线性关系。反应动力学是指化学反应中基元反应的动力学。同一类动力学中又有分类,例如:一级、准一级、伪一级。准一级或伪一级,准二级或伪二级,因为不是...

在材料力学中有哪些基本假设?这些基本假设是怎样简化了力学模型?
答:可将宏观实验结果用于某实验材料所制构件单元体上。(3)各向同性假设:假设材料沿各个不同方向均具有相同的力学性能。各向同性假设的意义在于:可以将构件内任选单元体的研究结论推广到构件的任意方向上去。在上述三项关于变形固体的基本假设的基础上,理想化的力学模型体现了变形固体的基本属性。一般情况下其...