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流体力学三大方程
流体力学三大方程
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流体力学三大方程

流体力学三大方程:连续性方程、能量方程、动量方程。 1、流体力学,是力学的一门分支,是研究流体(包含气体、液体及等离子体)现象以及相关力学行为的科学。以宏观的角度来考虑系统特性,而不是微观的考虑系统中每一个粒子的特性。 2、能量方程是分析计算热量传递过程的基本方程之一,是对非等温流动系统进行能量衡算所得的数学关系式,在:流体微元中的内能增量等于通过热传导进入微元体的热量、微元体中产生的热量及周围流体对微元体所作功之和。 3、流体力学中的连续性方程是什么意思?在物理学里,连续性方程乃是描述守恒量传输行为的偏微分方程。与全域性的守恒定律相比,这种守恒定律比较强版。它描述任意有限区域内的守恒量;也可以以微分形式表达(使用散度算符),描述任意位置的守恒量。 理论分析的步骤大致如下: ①建立“力学模型”: 一般做法是:针对实际流体的力学问题,分析其中的各种矛盾并抓住主要方面,对问题进行简化而建立反映问题本质的“力学模型”。流体力学中最常用的基本模型有:连续介质(见连续介质假设)、牛顿流体、不可压缩流体、理想流体(见粘性流体)、平面流动等。 ②建立控制方程: 针对流体运动的特点,用数学语言将质量守恒、动量守恒、能量守恒等定律表达出来,从而得到连续性方程、动量方程和能量方程。此外,还要加上某些联系流动参量的关系式(例如状态方程),或者其他方程。 这些方程合在一起称为流体力学基本方程组。流体运动在空间和时间上常有一定的限制,因此,应给出边界条件和初始条件。整个流动问题的数学模式就是建立起封闭的、流动参量必须满足的方程组,并给出恰当的边界条件和初始条件。 ③求解方程组: 在给定的边界条件和初始条件下,利用数学方法,求方程组的解。由于这方程组是非线性的偏微分方程组,难以求得解析解,必须加以简化,这就是前面所说的建立力学模型的原因之一。力学家经过多年努力,创造出许多数学方法或技巧来解这些方程组(主要是简化了的方程组),得到一些解析解。 ④对解进行分析解释: 求出方程组的解后,结合具体流动,解释这些解的物理含义和流动机理。通常还要将这些理论结果同实验结果进行比较,以确定所得解的准确程度和力学模型的适用范围。

流体动力学三大方程是什么?理论依据及物理含义各是什么?
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流体动力学三大方程是什么?理论依据及物理含义各是什么?

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。 流体力学原理主要指计算流体动力学中的数值方法的现状;运用基本的数学分析,详尽阐述数值计算的基本原理;讨论流域和非一致结构化边界适应网格的几何复杂性带来的困难等。 流体力学原理在游泳中的应用:水的自然特性与人体的飘浮能力凡涉及水环境的运动项目,参与者都不可忽视水的一条最为重要的自然属性──水是一种流体。物理学中,研究流体宏观运动的这部分力学,称为流体力学。 它分为流体静力学和流体动力学两部分。流体静力学研究流体平衡时力的宏观状态和规律,其主要内容有比重、液体内部压强、浮力和阿基米德定律等。 流体力学在许多领域中都有广泛的应用,包括但不限于以下几个方面: 1、工程应用:流体动力学在工程领域中的应用十分广泛,如船舶、飞机、汽车、水利、建筑等领域。通过对流体运动规律的研究和分析,可以优化设计,提高效率和性能。 2、自然灾害防治:流体动力学在自然灾害预测、防治中也发挥着重要作用,如风暴潮、洪水等自然灾害的数值模拟和预报等方面。 3、环境保护:流体动力学在环境污染控制和治理中也有应用,如流体动力学模拟可以帮助人们更好地了解污染物扩散的规律,从而有效预测和控制污染。 4、医学应用:流体动力学在医学领域中的应用日益增多,如血液循环模拟、心脏疾病的诊断和治疗等方面。 5、基础科学研究:流体动力学是基础科学研究的一部分,其在物理学、天文学等领域中也有重要应用。