连续介质模型,哪种情况不适用连续介质模型

首页 > 影视动漫 > 作者:YD1662023-12-09 02:35:14

本文精要解析了流体力学的基本概念,了解这些基本概念就可以说对流体力学的入门知识基本掌握了。

流体的概念与固体相对应,指可以流动的物体,包括液体和气体。流体力学 (Fluid mechanics) 是力学的一门分支,研究流体现象及相关力学行为,由简单到复杂大致分为三部分:

连续介质模型,哪种情况不适用连续介质模型(1)

计算流体力学云图

流体力学有一个最基础的模型——欧拉在1753年提出的“连续介质模型”,意思就是说流体是连续的,这样研究的时候也不需要研究到分子级别,而只是将流体划分为非常小的“流体微元”,这就与高等数学的基础“连续”不谋而合。

流体的基本性质

牛顿内摩擦定律

连续介质模型,哪种情况不适用连续介质模型(2)

牛顿内摩擦定律

定律说,切应力等于粘度与速度梯度的乘积,速度差越大,产生的切应力也越大。上边的粘度被称为动力粘度,单位是厘泊 (cP),20摄氏度时水的粘度就是1cP。还有一种粘度的表示方式叫做运动粘度ν,单位为厘斯托 (cSt),是一个没有力学参数的量纲,运动粘度就是动力粘度除以密度。

粘度受温度如何影响呢?有意思的是,对于液体与气体,这个规律是不同的。对于液体,温度越高粘度越小;对于气体则是温度越高,粘度越大。其实只要根据上述两者粘性的机理去思考,就明白为什么是这样的了。

有时候在实际应用中,我们认为粘度不影响分析问题,这时假设其粘度为0,那么我们称之为“理想流体”。

流体的类型有许多,如果满足上述牛顿内摩擦定律的,我们称之为“牛顿流体”,否则为“非牛顿流体”。

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