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流体力学原理

2024-05-31

流体力学原理主要涉及计算流体动力学中的数值方法,包括流体静力学和流体动力学的概念。它运用基本的数学分析,详细阐述了数值计算的基本原理,并讨论了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。


流体的压强是流体力学中的一个重要概念。静止的流体不能承受切向力,因为流体没有切变弹性。在静止流体内,过任意点取一小面元△S,面元两方流体的相互作用力△F必与面元垂直。比值△F/△S称为平均压强,这个值称该点为压强。压强与所取的面元△S的方位无关,也就是说来自各个方向的压强都相等,因此压强是一个标量。


理想流体是一个理想化的模型,其中不可压缩和没有粘滞性的流体被视为理想流体。实际流体中,当各层间有相对滑动时,相邻层间存在摩擦力,称内摩擦力或粘滞力。水、酒精等液体内摩擦力很小,气体更小。因此,在不少问题里,粘滞性和压缩性对流体的运动影响很小,是次要的因素;而流动性是主要因素。


阿基米德原理是流体静力学的一个重要原理,指出浸入静止流体中的物体受到的浮力等于该物体所排开的流体重量。伯努利原理则是流体力学中的另一个基本原理,指出流体的压强与它的流速有关,流速越大,压强越小;反之亦然。


综上所述,流体力学原理涵盖了从基本压强概念到复杂数值计算方法的一系列概念和原理,是理解和分析流体行为的基础。


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