
【计】 hodograph method
fast; invite; rapid; speed; velocity
【医】 tacho-; tachy-
carry; end; fringe; point; proper; upright
【计】 end
【医】 extremitas; extremity; telo-; terminal; terminatio; termination; tip
curve
【医】 curve
【经】 curve
dharma; divisor; follow; law; standard
【医】 method
【经】 law
速端曲线法(Hodograph Method)是流体力学中用于简化偏微分方程求解的一种数学变换技术,尤其适用于可压缩流动分析。该方法通过将物理空间中的速度分量作为新变量,构建速度矢量端点的轨迹(即“速端曲线”),将复杂的流动控制方程转化为更易求解的形式。
术语解析
应用场景
经典流体力学著作
Landau, L. D. & Lifshitz, E. M. Fluid Mechanics(《流体动力学》),详细推导了速端曲线在可压缩流中的数学框架,包括特征线方程的变换过程。
: Landau, L. D., & Lifshitz, E. M. (1987). Fluid Mechanics (2nd ed.). Pergamon Press. (Chapter 12: 可压缩流体流动)
中文权威文献
周培源. 《理论力学》 第5章“连续介质力学”中,阐释了速端曲线法在理想流体定常运动中的简化作用。
: 周培源. (1999). 理论力学. 北京: 科学出版社.
工程应用指南
Anderson, J. D. Modern Compressible Flow以超音速喷管设计为例,说明如何通过速端曲线求解速度分布与流线几何的映射关系。
: Anderson, J. D. (2003). Modern Compressible Flow: With Historical Perspective. McGraw-Hill. (Section 7.5: Hodograph Transformation)
中文 | 英文 |
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速端曲线法 | Hodograph Method |
速度空间 | Velocity Space |
特征线 | Characteristic Line |
马赫数 | Mach Number |
注:由于未搜索到直接参考文献链接,以上引用来源为经典学术著作,建议通过学术数据库(如知网、SpringerLink)检索原文。实际应用可结合计算流体力学(CFD)软件验证速端曲线法的数值解。
速端曲线法是一种通过分析速度矢量端点轨迹来研究物体运动特性的方法,主要应用于物理学、流体力学和气象学等领域。以下是详细解释:
速端曲线指速度矢量端点随时间变化形成的轨迹曲线。若将物体运动时各时刻的速度矢量尾部固定于坐标原点,其首端连接形成的曲线即为速端曲线。例如匀速圆周运动中,速端曲线是以速度大小( v )为半径的圆。
速度与加速度关系
速端曲线上点的运动快慢对应加速度大小。对于匀速圆周运动,速端曲线周长为( 2pi v ),结合运动周期( T ),可得向心加速度公式:
$$
a = frac{2pi v}{T} = frac{v}{r}
$$
其中( r )为圆周半径。
矢量分析特性
速端曲线可直观展示速度矢量的方向与大小变化,例如在非匀速运动中,曲线形状会反映速度变化的复杂程度。
该方法由威廉·卢云·哈密顿于1846年首次提出,用于证明匀速圆周运动中速端曲线为圆形。
如需进一步了解具体推导过程或应用案例,可参考上述来源中的物理学及气象学相关内容。
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