
【化】 two-dimensional flow
twin; two
【計】 binary-coded decimal; binary-coded decimal character code
binary-to-decimal conversion; binary-to-hexadecimal conversion
【醫】 bi-; bis-; di-; duo-
dimension; maintain; preserve; thought; tie up
【化】 dimension
flow; stream; current; stream of water; class; wandering
【計】 stream
【化】 flow coating(process); stream
【醫】 current; flow; flumen; flumina; rheo-; stream
二維流(Two-Dimensional Flow)是流體力學中的重要概念,指流體運動的所有參數(如速度、壓力、密度)僅依賴于兩個空間坐标,且在第三個坐标方向無變化的流動。其核心特征可從中英文對照與專業角度解析如下:
在二維流中,流體微團的運動軌迹被限制在一個平面内,例如:
此類流動可顯著簡化數學模型,常用于理論分析與工程近似計算。
二維流的控制方程基于納維-斯托克斯方程(Navier-Stokes Equations)的簡化形式。以直角坐标系為例,連續性方程和動量方程可表示為:
$$ frac{partial u}{partial x} + frac{partial v}{partial y} = 0
$$
$$ rho left( u frac{partial u}{partial x} + v frac{partial u}{partial y} right) = -frac{partial p}{partial x} + mu left( frac{partial u}{partial x} + frac{partial u}{partial y} right)
$$
其中 (u, v) 為 (x, y) 方向速度分量,(rho) 為密度,(mu) 為動力粘度。該模型廣泛用于計算流體動力學(CFD)模拟。
權威參考來源:
二維流是指在流體運動或滲流過程中,相關物理量(如速度、壓力等)僅隨兩個空間坐标變化,而第三個方向上的變化可忽略的流動模式。以下是其核心要點:
基本定義
二維流的特征是流動參數僅依賴兩個坐标變量。例如,在直角坐标系中,若流體速度沿z方向分量為零((u_z=0)),且速度在x、y方向的變化與z無關((partial_z u_x=partial_z u_y=0)),則稱為平面二維流。
流體力學中的分類
滲流領域的應用
在地下水或油氣滲流中,二維流指水位、流速等要素僅隨兩個方向(如水平面x、y)變化,常見于均質含水層中的穩定滲流問題。
數學描述與簡化意義
通過忽略第三維的變化,二維模型可大幅簡化控制方程(如納維-斯托克斯方程或達西定律),降低計算複雜度,適用于模拟薄層流體或對稱性較強的實際問題。
二維流是工程與物理學中重要的簡化模型,其具體應用場景需結合流體類型(如滲流、不可壓縮流體)及幾何特征(平面或軸對稱)綜合分析。
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