
【化】 two-dimensional flow
twin; two
【计】 binary-coded decimal; binary-coded decimal character code
binary-to-decimal conversion; binary-to-hexadecimal conversion
【医】 bi-; bis-; di-; duo-
dimension; maintain; preserve; thought; tie up
【化】 dimension
flow; stream; current; stream of water; class; wandering
【计】 stream
【化】 flow coating(process); stream
【医】 current; flow; flumen; flumina; rheo-; stream
二维流(Two-Dimensional Flow)是流体力学中的重要概念,指流体运动的所有参数(如速度、压力、密度)仅依赖于两个空间坐标,且在第三个坐标方向无变化的流动。其核心特征可从中英文对照与专业角度解析如下:
在二维流中,流体微团的运动轨迹被限制在一个平面内,例如:
此类流动可显著简化数学模型,常用于理论分析与工程近似计算。
二维流的控制方程基于纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokes Equations)的简化形式。以直角坐标系为例,连续性方程和动量方程可表示为:
$$ frac{partial u}{partial x} + frac{partial v}{partial y} = 0
$$
$$ rho left( u frac{partial u}{partial x} + v frac{partial u}{partial y} right) = -frac{partial p}{partial x} + mu left( frac{partial u}{partial x} + frac{partial u}{partial y} right)
$$
其中 (u, v) 为 (x, y) 方向速度分量,(rho) 为密度,(mu) 为动力粘度。该模型广泛用于计算流体动力学(CFD)模拟。
权威参考来源:
二维流是指在流体运动或渗流过程中,相关物理量(如速度、压力等)仅随两个空间坐标变化,而第三个方向上的变化可忽略的流动模式。以下是其核心要点:
基本定义
二维流的特征是流动参数仅依赖两个坐标变量。例如,在直角坐标系中,若流体速度沿z方向分量为零((u_z=0)),且速度在x、y方向的变化与z无关((partial_z u_x=partial_z u_y=0)),则称为平面二维流。
流体力学中的分类
渗流领域的应用
在地下水或油气渗流中,二维流指水位、流速等要素仅随两个方向(如水平面x、y)变化,常见于均质含水层中的稳定渗流问题。
数学描述与简化意义
通过忽略第三维的变化,二维模型可大幅简化控制方程(如纳维-斯托克斯方程或达西定律),降低计算复杂度,适用于模拟薄层流体或对称性较强的实际问题。
二维流是工程与物理学中重要的简化模型,其具体应用场景需结合流体类型(如渗流、不可压缩流体)及几何特征(平面或轴对称)综合分析。
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