流体力学

流体力学基本概念

匿名 (未验证) 提交于 2019-12-03 00:29:01
2.1 连续介质模型 在标准条件下,1立方毫米空气含有2.7*10^16个分子,从微观的角度而言流体并不是连续的。 流体分子之间的距离一般在10^-7~10^-6 cm,由此可见,流体分子和分子之间的距离都是极其微小的。 1753年,欧拉首先采用连续介质作为流体宏观流动模型。 流体微团(也称为流体质点)有足够数量的分子组成,连续充满它占据的空间,彼此间无任何间隙。甚至考虑到流体距离固体边壁接近0的极限状况也认为如此,这个假设称为流体连续介质假设。 2.2 速度场 在给定时刻,速度场V是空间坐标的函数,即V=V(x,y,z). 流程中给定点的速度也会随着时间发生变化,速度(即速度场)的完全表达式为:V=V(x,y,z,t) 定常流动 ――流场中某点的特性参数不随时间改变,可用数学式表示为: 2.3 一维、二维与三维流动 三维流动:V=V(x,y,z,t)(也是非定常流场) 一维流动:等截面长直圆管中的流动,在远离进口段的速度分布为: 二维流动:在z方向无限大的两块平板组成的流道,当其截面扩张时,速度场能被垂直于z轴的平面所确定,因此速度场是空间坐标x和y的函数。 2.4 均匀流动和均匀流场 截面均匀流假设:在给定截面上流动是均匀的,在与流动垂直截面上的速度是常数。 均匀流场:用于描述整个流场内速度矢量的大小和方向都是常数的流动,即不取决于空间坐标。 2.5迹线、脉线和流线 迹线