流体动力学模型英文解释翻译、流体动力学模型的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【化】 hydrodinamical model; liquid-drop model
分词翻译:
流体动力的英语翻译:
【医】 hydro-kinetic force
学的英语翻译:
imitate; knowledge; learn; mimic; school; study; subject of study
模型的英语翻译:
former; matrix; model; mould; pattern
【计】 Cook-Torrance model; GT model GT; MOD; model; mosel
【医】 cast; model; mold; mould; pattern; phantom
【经】 matrices; matrix; model; pattern
专业解析
流体动力学模型(Fluid Dynamics Model)指用于描述流体(液体或气体)运动状态、规律及其与周围环境相互作用的数学和物理框架。该模型通过建立控制方程(如纳维-斯托克斯方程)来量化流体的速度、压力、密度、温度等物理量的变化,是研究流体行为的核心工具。
核心概念解析
-
流体动力学定义
流体动力学(Fluid Dynamics)是连续介质力学分支,研究流体在受力作用下的宏观运动规律。其模型基于质量守恒、动量守恒和能量守恒三大定律,通过偏微分方程刻画流体的动力学特性。(来源:《中国大百科全书·力学卷》)
-
关键控制方程
纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokes Equations)是核心模型,描述牛顿流体的运动:
$$
rho left( frac{partial mathbf{v}}{partial t} + mathbf{v} cdot
abla mathbf{v} right) = -
abla p + mu
abla mathbf{v} + mathbf{f}
$$
其中 $rho$ 为密度,$mathbf{v}$ 为速度矢量,$p$ 为压力,$mu$ 为动力粘度,$mathbf{f}$ 为外力。该方程源于牛顿第二定律在连续介质中的应用(来源:Landau and Lifshitz, Fluid Mechanics)。
学科交叉与应用领域
- 航空航天:模拟飞机气动性能(如升力/阻力计算),优化翼型设计(来源:NASA Technical Reports);
- 能源工程:分析涡轮机内流场、油气管道传输效率(来源:ASME Journal of Fluids Engineering);
- 生物医学:研究血液在血管中的流动(血流动力学),辅助心血管疾病诊断(来源:Journal of Biomechanics);
- 环境科学:预测大气扩散(污染物迁移)、海洋环流及气候变化影响(来源:IPCC评估报告)。
模型分类与扩展
- 理想流体模型
忽略粘性效应($mu=0$),适用高速流动近似(如欧拉方程)。
- 湍流模型
采用雷诺平均(RANS)或大涡模拟(LES)处理复杂涡结构,提升工程计算精度(来源:Turbulence Modeling for CFD by Wilcox)。
- 多相流模型
描述气-液、固-液混合流动(如VOF方法),应用于化工反应器设计(来源:Chemical Engineering Science)。
权威参考文献
- Batchelor, G. K. (2000). An Introduction to Fluid Dynamics. Cambridge University Press.
- 周光坰等 (2012). 《流体力学》. 高等教育出版社.
- Anderson, J. D. (2010). Fundamentals of Aerodynamics. McGraw-Hill.
(注:因平台限制未提供外部链接,文献信息可于学术数据库检索确认)
网络扩展解释
流体动力学模型是描述流体(液体或气体)运动规律及其力学行为的数学工具,其核心是通过基本方程和假设条件简化实际流动问题,便于分析和计算。以下是其关键要点:
一、定义与核心原理
流体动力学模型基于质量守恒、动量守恒和能量守恒三大定律构建。例如:
- 质量守恒方程(连续性方程):
$$
frac{partial rho}{partial t} +
abla cdot (rho mathbf{u}) = 0
$$
- 动量守恒方程(Navier-Stokes方程):
$$
frac{partial (rho mathbf{u})}{partial t} +
abla cdot (rho mathbf{u} mathbf{u}) = -
abla p + mu
abla mathbf{u} + rho mathbf{g}
$$
其中,$mathbf{u}$为速度场,$p$为压力,$mu$为动力粘度,$mathbf{g}$为重力加速度。
二、常见模型分类
-
理想流体模型
假设流体无粘性、不可压缩且流动过程可逆,常用于简化分析(如伯努利方程推导)。
-
粘性流体模型
考虑流体粘性效应,适用于研究阻力、边界层流动及湍流问题,需引入Navier-Stokes方程。
-
可压缩流体模型
针对高速或高压流动(如气体高速运动),需考虑密度变化及能量方程。
三、模型建立方法
- 连续介质假设:将流体视为连续分布的质点,忽略微观分子结构,适用于宏观流动分析。
- 数值模拟方法:包括有限差分法(离散网格计算)、有限体积法(控制体积积分)等,用于复杂流动的数值求解。
四、应用领域
流体动力学模型广泛应用于航空航天(翼型设计)、能源(管道流动优化)、环境工程(污染物扩散模拟)等领域。
引用来源
- 理想/粘性模型定义:
- 基本方程推导:
- 数值方法:
(完整信息可查看相关网页原文)
分类
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