纳维-斯托克斯方程课件优质PPT.ppt
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,不稳定流动系统:
动量传递方式,2.3黏性流体动量平衡方程纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokesequations),作用力的形式,体积力,表面力,2.3黏性流体动量平衡方程纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokesequations),动量平衡方程的推导,2.3黏性流体动量平衡方程纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokesequations),元体分析法,牛顿第二定律分析法,建立方法,建立依据,2.3黏性流体动量平衡方程纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokesequations),Y,在直角坐标系中由于有三个方向的分速度,所以共有九个动量通量。
以vx为准:
动量通量,2.3黏性流体动量平衡方程纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokesequations),对流动量收支差量,2.3黏性流体动量平衡方程纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokesequations),x方向的速度、x方向的动量通量,对流动量收支差量为,同理,以vx为准,y方向、z方向的对流动量收支差量:
以vx为准,元体对流动量收支差量为,同理,以vy、vz为准,元体对流动量收支差量为vxvy、vz,2.3黏性流体动量平衡方程纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokesequations),黏性动量收支差量,黏性动量通量同样由九个分量组成,以vx为准,C、D面上的黏性动量通量为,黏性动量通量收支差量,黏性动量收支差量,同理,vx在y、x方向的黏性动量收支差量分别为,以vx为准,元体黏性动量收支差量为,同理,以vy、vz为准的黏性动量收支差量为xy、z,牛顿流体:
2.3黏性流体动量平衡方程纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokesequations),作用力的总和,x方向:
PA,x方向合压力为,x方向的总压力为,同理,y、z方向的总压力为xy、z,重力,2.3黏性流体动量平衡方程纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokesequations),动量蓄积量,z方向,x方向,y方向,单位时间内元体动量的变化量,动量传入量动量传出量+系统作用力的总和=动量蓄积量,2.3黏性流体动量平衡方程纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokesequations),动量平衡方程式,将以上式子代入下式,整理得:
N-S方程,简化:
2.3黏性流体动量平衡方程纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokesequations),2.3黏性流体动量平衡方程纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokesequations),动量平衡方程的讨论,
(1)方程的物理意义:
运动的流体能量守恒的表现,2.3黏性流体动量平衡方程纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokesequations),全微分,2.3黏性流体动量平衡方程纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokesequations),流体在运动中以作用力及动量形式表现能量平衡关系是统一的,2.3黏性流体动量平衡方程纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokesequations),适用条件,黏性流体、不稳定流动、不可压缩流体(元体范围内)、层流流动,2.4理想流体动量平衡方程欧拉方程(Eularequations),实际流体都具有黏性,提出理想流体的意义何在?
思考,简化:
稳定流动,,单位质量流体,理想流体、稳定流动、不可压缩流体(元体范围内),适用条件,1了解N-S方程的建立依据、推导方法、适用条件。
2掌握N-S方程的物理意义。
3了解欧拉方程的适用条件。
总结,思考题:
N-S方程对紊流流动是否适用?
三、作业,重点:
N-S方程的物理意义。
难点:
N-S方程的推导方法。
二、本课的重点、难点,一、本课的基本要求,