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如何学好流体力学

发布时间:2021-06-28 17:11:56 人气:46
如何学好流体力学

流体力学是一个历史很悠久的学科,主要应用于航空、航天、流体机械等许多行业,现在国家大力发展工业领域,流体力学再次得到大力发展。流体力学主要适用人群:需要经常使用或编写CFD软件、需要进行流动分析、需要研究流动机理的人群。

了解流体力学是什么,要通过流体微团的受力分析,知道有哪几个力的存在;然后在,通过三大守恒定律,得到N-S方程或者Eluer方程;最终的结果将得到一个简单的算例,进行计算流体力学(CFD)的编程。

我们接下来了解下什么叫流体微团。

我们将连续的流体切成很多小块,最终我们就得到了流体微团。但是切的时候需要很谨慎,这是因为:当切的太大时,体现不出“微”的特性,导致流动细节无法体现;当切的太小时,无法体现出团的特性,导致流体微团不具有统计学特征。

因此,在分析流体微团时,需要该微团足够小,以反映出流动的细节;同时,还需要该微团足够大,以包含足够多的分子,使得统计特征不确定度较小。

在得到流体微团之后,我们就可以对流体微团进行受力分析,包含摩擦力、压力、体积力,不过文主是空气动力学出身的。因此,在考虑进行空气流动分析时,往往忽略体积力。之所以进行受力分析,是为了更好地推导出N-S方程。

在得到流体微团的受力之后,流体微团一定满足质量守恒、动量守恒以及能量守恒三大定律。这三大定律中,实际上可以总结为一句话:流进去的减去流出来的,就是最后留在流体微团里面的。带着这句话去理解N-S方程或者Euler方程,大家会事半功倍。

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