流体力学怎么算水平力
❶ 流体力学里面的速度势应该怎样理解呢
流体力学整个课程主要目的就是求解流体运动的压力场速度场分布。求得了压力场和速度场就可以得到物理所受的升力和阻力(我发现这个是流体力学的根本目的,要背的概念和定理并不重要)。我认为流体力学有下面几个主要内容。学完后你要记得差不多,那说明学得不错。流体静力学什么的不用说 场方程是基础。不可压缩流体的普遍的NS方程;理想流体的欧拉微分方程;连续性方程;其中多元函数微分学和泰勒公式里面是要用到的。少数问题是可以求解NS方程得到压力和速度场分布的。用来求主流速度与压力的伯努利方程;这个简单,一般人学完流体力学就记得这个。理想流体的势函数方法求解速度场和压力场;这个是复变函数的知识。边界层理论;这个就是把主要矛盾集中在边界层内,边界层里面的NS方程又可以化简。就有可能得到解析解。我们课本里面实际用的是边界层动量方程的积分形式,根据这个积分形式可以得到边界层的厚度变化与位置的函数关系是。再根据这个带入牛顿内摩擦定律就可以得到平板的阻力系数。还有什么边界层分离的数学条件和定性条件。这些背背就可以了。这部分内容是冯卡门和普朗特发展的,目的就是用来求飞机的升力。空气动力学,就是什么缩放喷嘴,减缩喷嘴的压力和速度流量关系。这部分其实可以认为是可压缩流体力学,但是其实没有求场分布,只是定量分析了而已。还有就是激波,激波形成前后参数关系,背一背就可以了。这部分用到了能量方程,其实也很简单,毕竟只是定性分析。
❷ 关于流体力学的问题
设水面与漂浮物体接触周线长为L,水面与物体的接触角是θ,水的表面张力σ与温度有关,摄氏20度时σ=0.0728 N/m.物体所受的张力竖直方向的分力为:
σLcosθ
物体所受的张力水平方向的分力为0
流体力学是大二的课程(学过“大学物理”之后,或学过的“理论力学”之后)
❸ 流体力学计算
假设圆柱形水灌竖放,压力表装在灌高一半处,则:
水灌上半部受到的总压力 F1 = pg(P/pg-L/2)(3.14D^2/4) 向上
水灌下半部受到的总压力 F2 = pg(P/pg+L/2)(3.14D^2/4) 向下
假设圆柱形水灌平放,压力表装在灌高为半径处,则:
水灌上半部受到的总压力 F1 = pg{[P/(pg)]D-3.14D^2/8} L 向上
水灌下半部受到的总压力 F2 = pg{[P/(pg)]D+3.14D^2/8} L 向下
❹ 流体力学怎么学
看书上的例题…跟着做…哪个公式不懂就去前面书上翻…一边做题一边把公式都整理出来…便于以后查阅…通过做题来学流体力学是最快的捷径了…因为流体力学本来就都是理论模型…不像高数…没有什么重要的推导过程需要掌握…所以…能解决问题就算学好了流体力学…我是用了三天搞定的流体…当然别跟我学…我是为了应付考试
❺ <物理>流体力学好像可以算出,一个水平<横放>的圆柱体,每一升高1cm各是多少公升!
计算相当繁锁。方法如下:
半径R=D/2=36.6/2=18.3分米,弓形的弧长为 L,所对应的圆心角为a,以a为夹角的扇形面积为S1,以a为夹角的等腰三角形面积为S2,弓形面积为S,S=S1-S2,以弓形面积S乘以圆柱高即可得到对应的容积V。设以a为夹角的等腰三角形的高为X,X从18.3分米,依次递减0.1分米,按公式计算即可得出各刻度的容积(
公升)。主要公式列下:
设一个X(第一次设X=18.2分米)
求圆心角:a = 2 arccos(x/R)=2arccos(18.2/18.3)=2*5.9925=11.985度
扇形面积:S1=(1/2)R^2 a=(1/2)*18.3^2 *(11.985/180)*3.1416=35.03平方分米
等腰三角形面积:S2=(1/2)R^2 sin a=(1/2)*18.3^2 sin 11.985=34.77平方分米
弓形面积:S=S1-S2=35.03-34.77=0.26平方分米
容积:V=SH=0.26*77=20.02 公升 (H为圆柱高,即77分米)
第二次设一个X=18.1分米
求圆心角:a = 2 arccos(x/R)=
扇形面积:S1=(1/2)R^2 a=
等腰三角形面积:S2=(1/2)R^2 sin a=
弓形面积:S=S1-S2=
容积:V=SH= (H为圆柱高,即77分米)
......
请自己算吧!
❻ 流体力学问题
原来水头是5米, 2-2截面处现在的水头是v方/(2g)
原水头-损失的水头=现在的水头,则5-0.5(v方/(2g))= v方/(2g),
解得 v方/(2g)=10/3米,即2-2截面处水头是10/3米
2-3水头损失已知是0.3个v方/(2g),所以水头损失=0.3X10/3=1米
1米的压强是ρg1= ρg,管截面积X ρg就是2-3段的水平总力(水平总力是被动产生的,用来克服这段的流动阻力、水头损失)。不过题中没给密度哈,不知密度只能知道流速,力没法算,同样的条件密度不同速度相同,但力是不同的。
❼ 流体力学中的惯性力应该如何理解我一直不能理解,明明是不存在的力为什么在流体力学中就存在了
一辆平板车,平板光滑,平板上竖一靠板,你坐在平板上靠着靠板。现平板车以加速度a向前作直线运动,你的感觉是:你和靠板相互之间有压力(坐过公交车的都知道)。在地面的观察者看,正是靠板对你的挤压力F,才使你获得了加速度a,且F=ma。可是在平板车(非惯性系)上的观察者有点迷惑:你受到了水平力F,可是你是静止的,牛顿第二定律满足不了呀!为了维护牛顿定律的尊严,认为你受到了一个惯性力G,且G=-ma,这样F+G=0,平板车上的观察者不迷惑了。对地面的观察者来说,惯性力是不存在的。可是对平板车上的你来说(一定要死死抓住这个条件:在平板车上),惯性力是实实在在的,否则靠背怎么会无缘无故给你压力呢? 如果你在惯性系,惯性力是不存在的。但如果你在非惯性系,不接受惯性力就等于放弃牛顿定律,后果不是一般的严重(没有了处理复杂运动的基本方程了)。惯性力是非惯系强加给研究对象的,是非惯性系的产物。如果你跳跃于惯性系和非惯性系之间,惯性力是矛盾的(似乎有又似乎没有)。
❽ 计算流体力学的基本方程
为了说明计算流体力学主要方法,需先了解流体力学运动的基本方程的性质和分类。流体力学的基本方程是在19世纪上半叶由C.-L.-M.-H.纳维和G.G.斯托克斯等人建立的,称为纳维-斯托克斯方程,简称N-S方程 ,二维非定常不可压缩流体的N-S方程为:
式中u、v为沿着x、y方向上的速度分量;t为时间;p为压力;ρ为密度;ν为运动粘性系数。在不同条件下,N-S方程的数学性质也不一样。
①N-S方程描述粘性流体随时间而变的非定常运动。时间项和方程右边的高阶导数项决定方程的性质。它同二维热传导方程类似,属于抛物型方程。
②粘性流体的定常运动是将原方程中的时间项省去。此时N-S方程的性质,取决于它的高阶导数项,和拉普拉斯方程一样,为椭圆型方程。
③无粘流的欧拉方程是将N-S方程的右边粘性项略去而得。它也适用于可压缩流体。从形式上不容易判断欧拉方程的性质。因多数无粘流动皆为无旋流动,故如将欧拉方程改用速度势ψ表示,则二维定常可压缩气流的方程为:
式中c为声速。此式是二阶偏微分方程
的一般形式,其性质要看B2-AC 0而定。在超声速区,B2-AC0,即,上式类似于波动方程,为双曲型;在亚声速区,B2-AC0,即,上式便与拉普拉斯方程相同,为椭圆型。总之,流体力学的运动方程是极其复杂的非线性偏微分方程,具有各种不同的类型,而且往往还是混合型的。要全面描述流体的运动,还必须同时考虑其他方程,如连续性方程、能量方程和状态方程等。所以计算流体力学在很大程度上就是针对不同性质的偏微分方程采用和发展相应的数值解方法。
❾ 怎么利用流体力学算一个物体的受力
利用流体力学算一个物体的受力,先求压强,压强乘面积就是力