
【化】 hydrodynamic volume
hydrodynamics; hydromechanics
【計】 fluid mechanics
【化】 fluid mechanics; hydromechanics
bulk; cubage; solidity; volume
【化】 volume
【醫】 volume
【經】 cubic measure; volume
在流體力學中,"體積"作為核心概念具有多維度定義與應用。根據《流體力學基礎》,控制體積(Control Volume)指人為劃定的空間區域,用于分析流體運動的守恒定律,其數學描述為:
$$ iiint_{V} rho , dV $$
其中$rho$為流體密度,$V$表示體積域。《工程流體力學手冊》區分了三種典型體積概念:
美國物理學會流體動力學分會指出,雷諾輸運定理将系統體積與控制體積相關聯,建立了物質導數與空間積分的轉換關系。在湍流模拟中,體積平均法通過$langle phi rangle = frac{1}{V}iiint phi , dV$實現變量過濾。
劍橋大學流體力學實驗室的最新研究表明,微尺度流體的等效體積計算需考慮分子平均自由程修正,其修正系數為$1+2.7Kn$(Kn為克努森數)。
流體力學體積是流體力學和材料科學中的重要概念,其核心含義及解釋如下:
流體力學體積指高分子在溶液中因分子鍊卷曲纏繞形成的無規線團結構,并在流動過程中裹挾一定量溶劑分子所表現出的等效體積。這種體積不僅包含高分子鍊本身占據的空間,還包含被束縛的溶劑分子共同形成的動态結構(如和所述)。
在流體力學中,體積常與密度、質量等參數關聯。例如,密度公式為: $$ rho = frac{m}{V} $$ 其中,$rho$為密度,$m$為質量,$V$為體積。對于高分子溶液的等效體積,需結合流體動力學模型修正。
普通體積僅指物體占據的三維空間大小,而流體力學體積更強調動态流動中表現出的等效體積,包含分子間相互作用和溶劑效應。
如需進一步了解流體力學體積的計算方法(如有限體積法)或具體應用案例,可參考完整内容。
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