天体物理学的流体动力学原理(流体动力学)

2024-07-13 19:20:44 电影资讯 4939125

天体物理学的流体动力学原理

流体动力学的基本公理为守恒律,特别是质量守恒、动量守恒(也称作牛顿第二与第三定律)以及能量守恒。这些守恒律以经典力学为基础,并且在量子力学及广义相对论中有所修改。它们可用雷诺传输定理(Reynolds transport theorem)来表示。除了上面所述,流体还假设遵守“连续性假设”(continuum assumption)。

流体力学的分支及其主要研究内容

空气动力学:研究空气的流动特性及其对物体的影响。主要关注空气流动的速度、压力分布和阻力等问题,包括翼型气动力学、火箭空气动力学等。水动力学:研究水的流动规律及其对工程和环境的影响,如河流、海洋、湖泊等水体的流动性质。应用方面有河流和海洋工程、水资源管理等。

流体力学的分支及其主要研究内容:流体静力学、流体动力学、空气动力学、水动力学、粒子流体力学、生物流体力学。流体静力学:研究处于静止状态的流体,重点在于流体中的压力与力的平衡关系。例如,研究与设计水坝、水文学等。

石油和天然气的开采,地下水的开发利用,要求人们了解流体在多孔或缝隙介质中的运动,这是流体力学分支之一——渗流力学研究的主要对象。渗流力学还涉及土壤盐碱化的防治,化工中的浓缩、分离和多孔过滤,燃烧室的冷却等技术问题。

③301 数学一。④811 理论力学或 812 材料力学 I。流体力学专业的分支 地球流体力学:大气和水是最常见的两种流体。大气包围着整个地球,地球表面的百分之七十是水面。大气运动、海水运动(包括波浪、潮汐、中尺度涡旋、环流等)乃至地球深处熔浆的流动都是流体力学的研究内容,属于地球流体力学范围。

流体力学是连续介质力学的一门分支,是研究流体(包含气体及液体)现象以及相关力学行为的科学。可按研究对象的运动方式分为流体静力学和流体动力学,还可按应用范围分为水力学,空气动力学等等。理论流体力学的基本方程是纳维-斯托克斯方程,简称N-S方程。

研究内容 流体力学既含有基础理论,又有极广泛的应用范围。

流体输运动力学

1、多孔介质中的均质流体动力学模型 多孔隙介质中的流体可当作连续介质处理。当流体的流速较慢时,流体的运动服从达西定律,此时,流体渗流速度与压力梯度呈线性关系。这种流动称为达西型流,把所有偏离这种线性关系的流动称为“非达西型流”,显然非达西型流是非线性的。

2、针对地球化学作用多为多重耦合过程,如物质的输运、化学反应、流体运动以及热质传输等,对这样的复杂系统进行模拟必须解决多组成耦合过程的处理问题。近年来这一领域做了大量的工作,以Lichtner(1985,1988,1993,1992a,1992b),Lichtner and Bino(1992),Steefel和Lasaga(1994)的工作最具代表性。

3、流体动力学的基本公理为守恒律,特别是质量守恒、动量守恒(也称作牛顿第二与第三定律)以及能量守恒。这些守恒律以经典力学为基础,并且在量子力学及广义相对论中有所修改。它们可用雷诺传输定理(Reynolds transport theorem)来表示。除了上面所述,流体还假设遵守“连续性假设”(continuum assumption)。

4、深入解析流体力学的基石:基础方程篇 在流体动力学的探索中,积分与微分方法如同一对双翼,共同驾驭着连续性和动量的和谐舞蹈。首先,我们聚焦于连续性,其核心是质量守恒的积分形式,如拉格朗日和欧拉表达,一维流动中,它揭示了流体流量的守恒秘密。