
【化】 non-steady flow; unsteady flow
中文术语:非定常流
英文术语:Unsteady Flow
非定常流(Unsteady Flow)指流体运动过程中,任意空间点的流动参数(如速度、压力、密度)随时间发生变化的流动状态。其数学描述需引入时间变量($t$),例如速度场可表示为 $vec{v}(x,y,z,t)$ 。
流场内物理量的变化率 $frac{partial}{partial t} eq 0$(例如 $frac{partial p}{partial t} > 0$ 表示压力随时间升高)。
常见于启动/停止过程(如阀门骤启)、周期性运动(如活塞泵)或外部扰动(风载荷作用下的桥梁绕流)。
特征 | 非定常流 | 定常流 |
---|---|---|
时间相关性 | $frac{partial phi}{partial t} | |
eq 0$ | $frac{partial phi}{partial t} = 0$ | |
控制方程 | 含非稳态项(如N-S方程中的 $frac{partial vec{v}}{partial t}$) | 可简化时间导数项 |
在计算流体力学(CFD)中,非定常流模拟需采用瞬态算法(如瞬态RANS、LES),对湍流建模和能量传递研究具有核心价值。实际工程中,其分析关乎动力设备疲劳寿命(如涡轮叶片颤振)、建筑风振安全等关键问题。
参考文献来源:
非定常流(Unsteady flow)是指流场中任意一点的流动参数(如速度、压力、温度、密度等)随时间变化的流体运动状态。以下是详细解释:
非定常流的本质特征是流动参数随时间变化。例如,流体微团经过某一点时,其速度和压强可能在不同时刻呈现不同数值。与之相对的定常流(稳态流)则指流动参数不随时间变化的状态。实际工程中,绝大多数流动都是非定常的,而定常流通常是简化后的理想模型。
根据变化速率,非定常流可分为三类:
特征 | 非定常流 | 定常流 |
---|---|---|
时间依赖性 | 参数随时间变化 | 参数与时间无关 |
数学描述 | 需引入时间变量偏微分方程 | 仅空间变量方程 |
实例 | 卡门涡街、启动/关闭阶段的流体机械 | 稳定运行的管道流动、匀速飞行 |
如需更全面的分类或工程案例,和中的文献资料。
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