流体作业-one

《多相流体力学》作业—One

1.求解不可压缩性流体流动时，基本方程组由哪些方程组成？ 答：连续性方程，纳维-斯托克斯方程，能量方程

2.求解可压缩性流体流动时，基本方程组由哪些方程组成？ 答：连续性方程，纳维-斯托克斯方程，能量方程，状态方程

3.从受力的角度，分析流体单元的线变形，角变形运动，以及旋转角速度？

4.与固体运动相比，形象的说明流体的平均与转动？

5.在流场中为什么存在流线和涡线，如何绘制流线和涡线？

答：流线是某一相同时刻在流场中画出的一条空间曲线，在该时刻，曲线上的所有质点的速度矢量均与这条曲线相切。它是欧拉法描述流动的一种方法。涡线是这样一条曲线，曲线上任意一点的切线方向与在该点的流体的涡量方向一致。流线和涡线是为了更好的描述流体运动，分析流体运动。

6.为什么讲了动量方程，还要讲运动方程？动量方程和运动方程各有什么作用？ 答：描述流体运动的方程都是根据这几个守恒定律推导出来的，比如流体力学中的连续性方程，就可以根据质量守恒推导出来，控制流体运动的Navier-Stokes方程（三大运动方程）根据动量守恒推导出来的，流体的状态方程也是根据流体中能量守恒推导出来的。

7.描述流体运动的两种方法是什么？他们之间有联系吗？

答：目前，研究流体运动有两种不同的观点，因而形成两种不同的方法：一种方法是从分析流体各个质点的运动着手，即跟踪流体质点的方法来研究整个流体的运动，称之为拉格朗日法；另一种方法则是从分析流体所占据的空间中各固定点处的流体的运动着手，即设立观察站的方法来研究流体在整个空间里的运动，称其为欧拉法。

联系：欧拉法研究空间流场，是场的观点，也就是说，观察着不动，只盯着流场中某一点看。而拉格朗日法相当于观察着追踪者某一流体质点，观察它在不同时刻的速度，加速度等参数。拉格朗日法是着眼于流体质点;欧拉法着眼于流场中的空间点。二者只是对流体运动采用的描述方法不一样，在本质上是一致的。

8.运动方程的适用条件，对紊流层流都适用吗啊？

答：纳维－斯托克斯方程是1827年由法国工程师C.L.M.H.纳维首先提出的，1845年由英

国物理学家G.G.斯托克斯加以完善，简称 N-S方程，是粘性不可压缩流体动力学的基础。 紊流层流的雷诺数不一样，其适用性也不一样，当雷诺数很小时（层流），由N-S方程可建立极慢流动理论,广泛用于轴承润滑、两相流动、渗流等问题。当雷诺数很大时（紊流）,N-S方程简化为边界层方程。