流體運動的連續性微分方程是什麼,連續性方程到底是什麼意思,不懂啊。。。

2021-03-10 16:23:39 字數 5462 閱讀 7553

1樓:匿名使用者

描述流動的方法有拉格朗日法和尤拉法。

1. 拉格朗日(lagrange)法:拉格朗日法以研究個別流體質點的運動為基礎,通過對每個流體質點運動規律的研究來獲得整個流體的運動規律。這種方法又稱為質點系法。

拉格朗日法的基本特點是追蹤單個質點的運動。此法概念明確,但複雜。一般不採用拉格朗日法。

2. 尤拉(euler)法:尤拉法是以考察不同流體質點通過固定的空間點的運動情況來了解整個流動空間內的流動情況,即著眼於研究各種運動要素的分佈場。這種方法又叫做流場法。

尤拉法中,流場中任何一個運動要素可以表示為空間座標和時間的函式。例如,在直角座標系中,流速 是隨空間座標 和時間 而變化的,稱為流速場。。

用尤拉法描述流體運動時,質點加速度等於時變加速度和位變加速度之和,表示式為:

(3-6)

3.1.2 跡線與流線

在研究流動時,常用某些線簇影象表示流動情況。拉格朗日法是研究流體中各個質點在不同時刻運動的化情況,引出跡線的概念;尤拉法是在同一時刻研究不同質點的運動情況,引出流線的概念。

1. 跡線

某一流體質點在運動過程中,不同時刻所流經的空間點所連成的線稱為跡線,或者跡線就是流體質點運動時所走過的軌跡線。

2. 流線

流線是某瞬間在流場中繪出的曲線,在此曲線上所有各點的流速向量都和該線相切。流線密處流速大,流線稀處流速小。流線是尤拉法分析流動的重要概念。

流線具有以下特性:

(1)流線不能相交。如果流線相交,那麼交點處的流速向量應同時與這兩條流線相切。顯然,一個流體質點在同瞬間只能有一個流動方向,而不能有兩個流動方向,所以流線不能相交。

(2)流線是一條光滑曲線或直線,不會發生轉折。因為假定流體為連續介質,所以各運動要素在空間的變化是連續的,流速向量在空間的變化亦應是連續的。若流線存在轉折點,同樣會出現有兩個流動方向的矛盾現象。

(3)流線表示瞬時流動方向。因流體質點沿流線的切線方向流動,在不同瞬時,當流速改變時,流線即發生變化。

2樓:匿名使用者

利用質量守恆定律,可推出流體運動的連專續性方程。

可壓縮流體非屬恆定流的連續性微分方程表述如下:

(3-18)

對不可壓縮均質流體 =常數,上式簡化為

(3-19)

對於不可壓縮的流體,單位時間流經單位體積空間,流出和流入的流體體積之差等於零,即流體體積守恆。以向量表示:

對不可壓縮流體二元流,連續性微分方程可寫為(3-21)

利用式(3-19)和式(3-21),對於給定的流場,可以判定流動是否符合連續條件,或者說流動是否存在。

3樓:匿名使用者

對不可壓縮均質流體 =常數

連續性方程到底是什麼意思,不懂啊。。。

4樓:憶誰的玻璃心

連續性方程是流體運動學的基本方程,是質量守恆原理的流體力學回表示式。

連續性基本答微分方程

在流場中任取一以o'(x,y,z)為中心的微小六面體為控制體,控制體邊長為dx、dy、dz。設某時刻通過o'點流體質點的三個流速分量為ux,uy,uz,密度為ρ。因為流體是連續介質,根據質量守恆定律,單位時間內流進、流出控制體的流量質量差等於控制體內流體因密度變化所引起的質量增量,即

這就是流體運動的連續性微分方程的一般形式,它表達了任何 可能存在的流體運動所必須滿足的連續性條件,即質量守恆條件。

恆定不可壓縮總流的連續性方程

設恆定總流,以過流斷面1-1、2-2及側壁面圍成的固定空間為控制體,總流進、出口過流斷面面積分別為a1、a2,斷面平均流速為ν1、ν2,進或出口過流斷面流量為q。則恆定不可壓縮總流的連續性方程如下:

ν1*a1= ν2*a2=q

它表明,總流的體積流量沿程不變,對於任意兩過流斷面,其斷面平均流速v與過流斷面面積a成反比。

6. 連續性微分方程的物理意義是什麼?(6分)

5樓:匿名使用者

連續性方程是流體運動學的基本方程,是質量守恆原理的流體力學表示式。

在流場中任取一以o'(x,y,z)為中心的微小六面體為控制體,控制體邊長為dx、dy、dz。設某時刻通過o'點流體質點的三個流速分量為ux,uy,uz,密度為ρ。因為流體是連續介質,根據質量守恆定律,單位時間內流進、流出控制體的流量質量差等於控制體內流體因密度變化所引起的質量增量,即

這就是流體運動的連續性微分方程的一般形式,它表達了任何 可能存在的流體運動所必須滿足的連續性條件,即質量守恆條件。

6樓:仁筠晏旻騫

下圖給出了一些常用的常微分方程與偏微分方程:

積分形式的流體連續性方程的物理意義是什麼?

7樓:百度使用者

連續性方程是流體運動學的基本方程,是質量守恆原理的流體力學表示式。在流場中任取一以o'(x,y,z)為中心的微小六面體為控制體,控制體邊長為dx、dy、dz。設某時刻通過o'點流體質點的三個流速分量為ux,uy,uz,密度為ρ。

因為流體是連續介質,根據質量守恆定律,單位時間內流進、流出控制體的流量質量差等於控制體內流體因密度變化所引起的質量增量,即 這就是流體運動的連續性微分方程的一般形式,它表達了任何 可能存在的流體運動所必須滿足的連續性條件,即質量守恆條件

流體連續性定律是什麼?

8樓:匿名使用者

ls回答很正確了。

你說的流體連續性假設是經典流體力學的最根本的假設,就是流體由連續介質構成。這樣就不用考慮流體分子的圍觀運動,而只考慮流體的巨集觀性質。而且在數學上有個好處,能使用微分啊。

你像ls寫的偏微分方程,如沒有連續性假設,是不能求解的。

而連續性方程是質量守恆定律在流體中的表現形式,再加上能量與動量守恆方程就組成了流體力學的基本方程組n-s方程,這是決定一切流體運動規律的方程,你說的機翼升力問題屬於經典流體力學範疇,連續性假設當然是必要且肯定的。

9樓:匿名使用者

dρ/dt+▽▪(ρ v) =0

方程中第一項dρ/dt應該是偏導數,由於偏導號打不出來所以用導數符號代替,但不是指全導數。

第二項中得v是流體速度,應該是向量

dρ/dt的物理意義是某處流點的密度隨時間的變化率,▽▪(ρ v) 是密度流的散度,物理意義是某流點於周圍流體的物質交換。

這個方程說明了流體的質量守恆,各處密度隨時空連續變化。

流體運動微分方程的介紹

10樓:手機使用者

流體運動微分方程是牛頓第二定律的流體力學表示式,是控制流體運動的基本方程,有理想流體運動微分方程和粘性流體運動微分方程。

流體力學三大方程是什麼?適用條件是什麼?

11樓:暴走少女

一、流體力學之流體動力學三大方程分別指:

1、連續性方程——依據質量守恆定律推導得出。

2、能量方程(又稱伯努利方程)——依據能量守恆定律推導得出。

3、動量方程——依據動量守恆定律(牛頓第二定律)推導得出的。

二、適用條件:

流體力學是連續介質力學的一門分支,是研究流體(包含氣體,液體以及等離子態)現象以及相關力學行為的科學納維-斯托克斯方程基於牛頓第二定律,表示流體運動與作用於流體上的力的相互關係。納維-斯托克斯方程是非線性微分方程。

其中包含流體的運動速度,壓強,密度,粘度,溫度等變數,而這些都是空間位置和時間的函式。一般來說,對於一般的流體運動學問題。

需要同時將納維-斯托克斯方程結合質量守恆、能量守恆,熱力學方程以及介質的材料性質,一同求解。由於其複雜性,通常只有通過給定邊界條件下,通過計算機數值計算的方式才可以求解。

12樓:仙鶴成群

基本方程是納維-斯托克斯方程(簡稱n-s方程),尤拉方程,伯努利方。

流體力學是連續介質力學的一門分支,是研究流體(包含氣體,液體以及等離子態)現象以及相關力學行為的科學納維-斯托克斯方程基於牛頓第二定律,表示流體運動與作用於流體上的力的相互關係。納維-斯托克斯方程是非線性微分方程,其中包含流體的運動速度,壓強,密度,粘度,溫度等變數,而這些都是空間位置和時間的函式。一般來說,對於一般的流體運動學問題,需要同時將納維-斯托克斯方程結合質量守恆、能量守恆,熱力學方程以及介質的材料性質,一同求解。

由於其複雜性,通常只有通過給定邊界條件下,通過計算機數值計算的方式才可以求解。

13樓:愛哭de小魔女

納維-斯托克斯方程(簡稱n-s方程),尤拉方程,伯努利方程瑞士的尤拉採用了連續介質的概念,把靜力學中壓力的概念推廣到運動流體中,建立了尤拉方程,正確地用微分方程組描述了無粘流體的運動;

伯努利從經典力學的能量守恆出發,研究供水管道中水的流動,精心地安排了實驗並加以分析,得到了流體定常運動下的流速、壓力、管道高程之間的關係——伯努利方程;

2023年,納維建立了粘性流體的基本運動方程;2023年,斯托克斯又以更合理的基礎匯出了這個方程,並將其所涉及的巨集觀力學基本概念論證得令人信服。這組方程就是沿用至今的納維-斯托克斯方程(簡稱n-s方程),它是流體動力學的理論基礎。上面說到的尤拉方程正是n-s方程在粘度為零時的特例。

恆定流的連續性方程是什麼

14樓:匿名使用者

水流運動和其它物質運動一樣,在運動過程中遵循質量守恆定律,連續性方程實質上是質量守恆在水流運動中的具體表現。

例如"為什麼時水流在河槽寬時較慢,窄時快 用連續性方程來解釋。在總流中取一微小流束來作為研究物件且:

①恆定流條件,微小流速的形狀和位置不隨時間改變。

②液體為不可壓縮的連續介質即。

③沒有其它液體質點流入或流出. 則根據質量守恆定律,流出的質量=流入的質量。

在物理學裡,連續性方程(continuity equation)乃是描述守恆量傳輸行為的偏微分方程。由於在各自適當條件下,質量、能量、動量、電荷等等,都是守恆量,很多種傳輸行為都可以用連續性方程來描述。

連續性方程乃是定域性的守恆定律方程。與全域性的守恆定律相比,這種守恆定律比較強版。在本條目內的所有關於連續性方程的範例都表達同樣的點子──在任意區域內某種守恆量總量的改變。

等於從邊界進入或離去的數量;守恆量不能夠增加或減少,只能夠從某一個位置遷移到另外一個位置。

擴充套件資料

相關原理:尤拉法

將流動的空間作為研究物件,描述瞬時的流場中固定的空間點的運動學情況,即流場中,每一瞬時的各固定空間點上的運動引數是一定的,各個空間點的引數隨時間變化。

若空間點固定,t為變數,可得到固定空間點不同時刻運動要素的變化情況。若t為常數,空間座標為變數,可得同一時刻的流暢上不同點的運動要素的分佈情況。

另外,對質點研究時,質點位置隨時間變化,不同時間質點位置是不同的,所以,位置是時間的函式.此時加速度是關於時間的複合函式。

由複合函式求導數的方法,對時間求導得到:由此可見,質點的加速度由二部分組成.一是液體質點通過固定空間點的速度對時間的變化率當地加速度.

二是同一時刻由於空間位置的不民而引起的加速度,遷移加速度。

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