汽车空气动力学与车身造型
流体密度:流体质量在空间分布的密集程度
物质的体积在外部压力的作用下可以改变的特性
由于p、T等变化导致体积或密度变化
不可压缩流体:流体在常温下压缩率很小,可近似看成不可压缩的
可压缩流体:气体的压缩性比液体大的多,一般应看成是可压缩的,但若p、T变化不大时,可简化看成是不可压缩
二、 流场的描述方法:两种描述方法:随体法;当地法
1.拉格朗日法又称随体法:跟随流体质点运动,记录该质点在运动过程中物理量随时间变化规率。
2.欧拉法又称当地法:将某瞬时占据某空间点的流体质点物理量作为该空间点的物理量,物理量随空间点位置和时间而变化。不跟踪一个个流体质点,而是观察几何空间点。即在给定坐标系中看经过各固定几何点的流体运动随时间变化的状况。
三、 流线和迹线的概念及其计算方法(注意常用的积分公式要会)
流线:某个瞬时,流场中若能作出其上任一点的切线都和该点上流体微团的速度指向一致的曲线,则该曲线就是流线。
流场内任一空间都有一条流线经过,整个空间有一组(无穷多条)流线族(流谱),代表各流体质点或微团在同一瞬时的速度方向。
流线的特点:流线是一条假想曲线;流线具有瞬时性(t是参数);定常流动中,流线的形状和位置不随时间改变;某瞬时速度过流场中的一点只有一条流线;对于非定常流,一般流线随时间而异。
迹线:流体质点的运动轨迹线
因每一个流体微团都有一个运动轨迹,故迹线也是一个曲线族。
不同微团有不同轨迹,迹线因微团而异,与时间t无关。
迹线的特点:迹线是流场中实际存在的;迹线具有持续性(t是自变量);
在定常流中流线与迹线相重合,且不随时间而改变
在非定常流中两者有别,流线与迹线不相重合
定常流流线和迹线重合,迹线方程不随时间而改变,因此,比非定常流少了一个时间变量。实际问题大都是非定常流,其分析十分的复杂,因此有必要作某些假设或简化,转换成定常流问题来讨论。
四、 流场中相邻流体质点速度的计算方法
五、 散度,旋度,涡量等概念及其表达的物理意义
散度:三个方向线变形率之和在矢量分析中称为速度的散度
散度是个标量,分析表明,其物理意义是流体微团的体积缩胀率
流体微团在运动中不论其形状和体积怎么变,它的质量总是不变的。而质量等于体积乘密度,所以在密度不变的不可压缩流中,其速度的散度必为零:div =0。对密度可变的流动(如可压缩流),其速度的散度一般不为零。
旋度:三个角速度分量构成一点领域内的角速度矢量,物理意义是微团角速度的两倍
涡量(vorticity):在流体力学中直接将速度旋度定义为涡量。 物理意义是微团角速度的两倍
六、 Bernoulli方程应用条件,物理意义及其用Bernoulli方程解释物理现象
伯努利方程的限制条件为:1.定常流动(dV/dt= 0) 2.无粘流体(忽略粘性影响)(切应力为零τ=0) 3.不可压缩流体(ρ=常数)4.无旋流动( =0)。 伯努利方程首次以动能与压强势能相互转换的形式确定了
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