流體動力學模型英文解釋翻譯、流體動力學模型的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 hydrodinamical model; liquid-drop model
分詞翻譯:
流體動力的英語翻譯:
【醫】 hydro-kinetic force
學的英語翻譯:
imitate; knowledge; learn; mimic; school; study; subject of study
模型的英語翻譯:
former; matrix; model; mould; pattern
【計】 Cook-Torrance model; GT model GT; MOD; model; mosel
【醫】 cast; model; mold; mould; pattern; phantom
【經】 matrices; matrix; model; pattern
專業解析
流體動力學模型(Fluid Dynamics Model)指用于描述流體(液體或氣體)運動狀态、規律及其與周圍環境相互作用的數學和物理框架。該模型通過建立控制方程(如納維-斯托克斯方程)來量化流體的速度、壓力、密度、溫度等物理量的變化,是研究流體行為的核心工具。
核心概念解析
-
流體動力學定義
流體動力學(Fluid Dynamics)是連續介質力學分支,研究流體在受力作用下的宏觀運動規律。其模型基于質量守恒、動量守恒和能量守恒三大定律,通過偏微分方程刻畫流體的動力學特性。(來源:《中國大百科全書·力學卷》)
-
關鍵控制方程
納維-斯托克斯方程(Navier-Stokes Equations)是核心模型,描述牛頓流體的運動:
$$
rho left( frac{partial mathbf{v}}{partial t} + mathbf{v} cdot
abla mathbf{v} right) = -
abla p + mu
abla mathbf{v} + mathbf{f}
$$
其中 $rho$ 為密度,$mathbf{v}$ 為速度矢量,$p$ 為壓力,$mu$ 為動力粘度,$mathbf{f}$ 為外力。該方程源于牛頓第二定律在連續介質中的應用(來源:Landau and Lifshitz, Fluid Mechanics)。
學科交叉與應用領域
- 航空航天:模拟飛機氣動性能(如升力/阻力計算),優化翼型設計(來源:NASA Technical Reports);
- 能源工程:分析渦輪機内流場、油氣管道傳輸效率(來源:ASME Journal of Fluids Engineering);
- 生物醫學:研究血液在血管中的流動(血流動力學),輔助心血管疾病診斷(來源:Journal of Biomechanics);
- 環境科學:預測大氣擴散(污染物遷移)、海洋環流及氣候變化影響(來源:IPCC評估報告)。
模型分類與擴展
- 理想流體模型
忽略粘性效應($mu=0$),適用高速流動近似(如歐拉方程)。
- 湍流模型
采用雷諾平均(RANS)或大渦模拟(LES)處理複雜渦結構,提升工程計算精度(來源:Turbulence Modeling for CFD by Wilcox)。
- 多相流模型
描述氣-液、固-液混合流動(如VOF方法),應用于化工反應器設計(來源:Chemical Engineering Science)。
權威參考文獻
- Batchelor, G. K. (2000). An Introduction to Fluid Dynamics. Cambridge University Press.
- 周光坰等 (2012). 《流體力學》. 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鍊接,文獻信息可于學術數據庫檢索确認)
網絡擴展解釋
流體動力學模型是描述流體(液體或氣體)運動規律及其力學行為的數學工具,其核心是通過基本方程和假設條件簡化實際流動問題,便于分析和計算。以下是其關鍵要點:
一、定義與核心原理
流體動力學模型基于質量守恒、動量守恒和能量守恒三大定律構建。例如:
- 質量守恒方程(連續性方程):
$$
frac{partial rho}{partial t} +
abla cdot (rho mathbf{u}) = 0
$$
- 動量守恒方程(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,$mathbf{u}$為速度場,$p$為壓力,$mu$為動力粘度,$mathbf{g}$為重力加速度。
二、常見模型分類
-
理想流體模型
假設流體無粘性、不可壓縮且流動過程可逆,常用于簡化分析(如伯努利方程推導)。
-
粘性流體模型
考慮流體粘性效應,適用于研究阻力、邊界層流動及湍流問題,需引入Navier-Stokes方程。
-
可壓縮流體模型
針對高速或高壓流動(如氣體高速運動),需考慮密度變化及能量方程。
三、模型建立方法
- 連續介質假設:将流體視為連續分布的質點,忽略微觀分子結構,適用于宏觀流動分析。
- 數值模拟方法:包括有限差分法(離散網格計算)、有限體積法(控制體積積分)等,用于複雜流動的數值求解。
四、應用領域
流體動力學模型廣泛應用于航空航天(翼型設計)、能源(管道流動優化)、環境工程(污染物擴散模拟)等領域。
引用來源
- 理想/粘性模型定義:
- 基本方程推導:
- 數值方法:
(完整信息可查看相關網頁原文)
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
别人正在浏覽...
【别人正在浏覽】