流体力学三大基本方程公式
流体力学三大方程如下;一、流体力学之流体动力学三大方程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。流体力学介绍流体力学是力学的一个分支,主要研究在各种力的作用下,流体本身的静止状态和运动状态以及流体和固体界壁间有相对运动时的相互作用和流动规律。流体力学既包含自然科学的基础理论,又涉及工程技术科学方面的应用。以上主要是从研究对象的角度来说明流体力学的内容和分支。此外,如从流体作用力的角度,则可分为流体静力学、流体运动学和流体动力学;从对不同“力学模型”的研究来分,则有理想流体动力学、粘性流体动力学、不可压缩流体动力学、可压缩流体动力学和非牛顿流体力学等。
流体力学公式
流体力学三大方程:一、连续方程。对于连续方程,依据雷诺输运公式和质量守恒的概念,密度为、雷诺输运公式中的强度量,质量为公式中的广延量。即有,根据质量守恒的结果可以得出,在欧拉方法下系统质量增长率为0,即雷诺输运方程的左侧为0,即可得到:上式即为连续方程的积分形式。二、 雷诺输运公式。这里需要首先推导一下雷诺输运公式。在流体力学中,我们定义流场中某一个广延量(广延量是指与物质的量有关的量,比如体积、质量、导热量等;强度量则是指与物质的量无关的量,比如温度、密度等。这也是为什么广延量的通用表达式是用体积分的形式表达) 。综上,得到雷诺输运公式:一个物质体系内某种流体的广延量的增长率,等于体系内在该时刻所占的空间中同一物理量的增长率,加上单位时间内区域边界流出的该物理量的总通量。三、动量方程。对于动量方程,依据雷诺输运公式和动量定理,系统的总动量成为公式中广延量,动量密度成为公式中的强度量,即有而动量定理则描述了系统的外力对系统的作用引发了系统动量的变化。对于一个流体质点组成的流体系统,所受到的外力由两部分组成,体积力与面积力。其中,体积力指作用在每一个流体质点上的力,类似一个广延量,因此可以用对“密度”的体积分表示。而流体所受的面积力主要体现为流体间的摩擦作用应力,这样的应力作用可以由Euler-Cauthy应力原理描述。三、动量方程。对于动量方程,依据雷诺输运公式和动量定理,系统的总动量成为公式中广延量,动量密度成为公式中的强度量,即有而动量定理则描述了系统的外力对系统的作用引发了系统动量的变化。对于一个流体质点组成的流体系统,所受到的外力由两部分组成,体积力与面积力。其中,体积力指作用在每一个流体质点上的力,类似一个广延量,因此可以用对“密度”的体积分表示。而流体所受的面积力主要体现为流体间的摩擦作用应力,这样的应力作用可以由Euler-Cauthy应力原理描述。
流体力学伯努利方程各项代表什么
伯努利原理往往被表述为p+1/2ρv2+ρgh=C,这个式子被称为伯努利方程。式中p为流体中某点的压强,v为流体该点的流速,ρ为流体密度,g为重力加速度,h为该点所在高度,C是一个常量。它也可以被表述为p1+1/2ρv12+ρgh1=p2+1/2ρv22+ρgh2。伯努利方程是丹尼尔 • 伯努利在 1726 年研究理想液体作稳定流动时提出的。静压是流体真实存在的压强值,动压也称为速压或速度头,其单位也是Pa。动压起到调节静压在总压中所占比例的作用:动压越大,静压越小;动压越小,静压越大;动压为零时,即流速为零,静压最大且等于总压值。因此,伯努利方程式的物理含义也可以说成是流体的压强能和动能之间可以相互转化,但流动的总机械能保持不变。伯努利方程是流体力学的基本方程,它反映了理想液体作稳定流动时,压强、流速和高度三者之间的关系。扩展资料相关应用:飞机机翼一般都是上表面弯曲,下表面平坦,在飞机飞行过程中,机翼将迎面的风切割成了上下两部分,在相同的时间里流过机翼上下表面空气流走过相同位移但经过不同的路程,也就造成了机翼上表面空气流过的路程长。因此流速快,而下表面空气流过的路程短,因而流速慢,根据伯努利原理,流速大的地方静压小,流速小的地方静压大,这就使得机翼上下表面产生向上的压力差,所以飞机可以克服重力起飞并飞行。参考资料来源:百度百科-伯努利原理
实际流体的伯努利方程
实际流体的伯努利方程为:p1/γ+Z1+v12/2g= p2/γ+Z2+v22/2g+hw流体是能流动的物质,它是一种受任何微小剪切力的作用都会连续变形的物体。流体是液体和气体的总称。它具有易流动性,可压缩性,黏性。由大量的、不断地作热运动而且无固定平衡位置的分子构成的流体,都有一定的可压缩性,液体可压缩性很小,而气体的可压缩性较大,在流体的形状改变时,流体各层之间也存在一定的运动阻力(即粘滞性)。当流体的粘滞性和可压缩性很小时,可近似看作是理想流体,它是人们为研究流体的运动和状态而引入的一个理想模型。简介:流体,是与固体相对应的一种物体形态,是液体和气体的总称。由大量的、不断地作热运动而且无固定平衡位置的分子构成的,它的基本特征是没有一定的形状并且具有流动性。流体与其他物质一样具有质量和密度,且有一定的可压缩性,液体可压缩性很小,而气体的可压缩性较大,在流体的形状改变时,流体各层之间也存在一定的运动阻力(即粘滞性)。当流体的粘滞性和可压缩性很小时,可近似看作是理想流体,它是人们为研究流体的运动和状态而引入的一个理想模型,是液压传动和气压传动的介质。流体特征:固体和流体具有以下不同的特征:在静止状态下固体的作用面上能够同时承受剪切应力和法向应力。而流体只有在运动状态下才能够同时有法向应力和切向应力的作用,静止状态下其作用面上仅能够承受法向应力,这一应力是压缩应力即静压强。固体在力的作用下发生变形,在弹性极限内变形和作用力之间服从胡克定律,即固体的变形量和作用力的大小成正比。而流体则是角变形速度和剪切应力有关,层流和紊流状态它们之间的关系有所不同,在层流状态下,二者之间服从牛顿内摩擦定律。当作用力停止作用,固体可以恢复原来的形状,流体只能够停止变形,而不能返回原来的位置。固体有一定的形状,流体由于其变形所需的剪切力非常小,所以很容易使自身的形状适应容器的形状,在一定的条件下并可以维持下来。