非粘性流體英文解釋翻譯、非粘性流體的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【化】 Pascalian fluid
相關詞條:
1.non-viscousfluid
分詞翻譯:
非的英語翻譯:
blame; evildoing; have to; non-; not; wrong
【計】 negate; NOT; not that
【醫】 non-
粘的英語翻譯:
mucosity; paste; stick; viscidity
【建】 mucopeptide
流體的英語翻譯:
fluid; liquid; water
【化】 fluid
專業解析
在流體力學領域,"非粘性流體"(英文:Inviscid Fluid)是一個核心概念,指一種理想化的、内部摩擦力(粘度)為零的流體模型。以下是基于漢英詞典視角及流體力學原理的詳細解釋:
一、漢英術語定義
- 中文術語: 非粘性流體
- 英文對應:Inviscid Fluid (最常用) / Non-viscous Fluid / Ideal Fluid (理想流體,常與非粘性同義)
- 核心含義: 指忽略流體内部粘性力(剪切應力)作用的簡化流體模型。
二、詳細科學解釋
-
粘度特性:
- 非粘性流體的理論粘度為零 ((mu = 0))。
- 與實際流體(如空氣、水)不同,其流動時相鄰流層間無剪切應力,不存在由粘性引起的能量耗散(如摩擦生熱)。
-
運動方程:
- 描述非粘性流體運動的核心方程是歐拉方程 (Euler Equations),它是納維-斯托克斯方程 (Navier-Stokes Equations) 在粘度為零時的簡化形式:
$$
rho left( frac{partial mathbf{v}}{partial t} + mathbf{v} cdot
abla mathbf{v} right) = -
abla p + rho mathbf{g}
$$
其中 (rho) 為密度,(mathbf{v}) 為速度矢量,(p) 為壓強,(mathbf{g}) 為重力加速度矢量。
-
伯努利原理適用性:
- 在定常、不可壓縮、無粘性流動中,伯努利方程嚴格成立,表明沿流線總機械能(動能+重力勢能+壓力勢能)守恒:
$$
frac{v}{2} + gz + frac{p}{rho} = text{常數}
$$
這是分析理想流動(如機翼繞流初步計算)的重要工具。
三、實際意義與應用場景
- 理論模型價值: 雖現實中不存在絕對無粘流體,但該模型簡化了複雜流動分析(如高速氣動、勢流理論),為工程問題提供初步解析解。
- 典型應用領域:
- 航空航天(機翼升力初步計算)
- 水力學(大雷諾數下水流近似)
- 氣象學(大尺度大氣運動模拟)
- 聲波傳播理論(聲波在流體中傳播常忽略粘性)
四、與真實流體的區别
- 邊界層效應: 真實流體在固體壁面附近因粘性形成邊界層,而非粘性模型無法描述此現象及由此産生的流動分離、阻力等。
- 湍流預測: 粘性是湍流産生的物理基礎,非粘性模型無法模拟湍流結構。
權威參考來源
- 《中國大百科全書》第三版網絡版 - 力學卷:闡釋"理想流體"(即非粘性流體)的定義與理論基礎。 來源
- NASA流體力學入門指南:說明歐拉方程在無粘流動中的應用及局限性。 來源
- MIT開放課程講義《流體動力學》:詳述伯努利方程在無粘流中的推導與實例。 來源
通過上述定義與原理分析,"非粘性流體"作為理論工具,深刻影響了現代流體力學的發展,并在工程近似計算中持續發揮重要作用。
網絡擴展解釋
非粘性流體(Non-viscous fluid)是流體力學中的一個理論模型,指流動時不産生内摩擦力(剪切力)的流體,也稱為理想流體。以下是其核心特征及相關概念的解析:
1.基本定義
非粘性流體的核心特點是粘度為零,即流體層之間無剪切應力($tau = 0$)。這類流體在流動時不會因内部摩擦損耗能量,屬于理想化模型。實際中不存在嚴格意義上的非粘性流體,但某些超低粘度流體(如超流體氦)可近似視為非粘性流體。
2.與粘性流體的區别
- 粘性流體:流動時存在内摩擦力,需通過剪切應力($tau$)與剪切速率($dot{gamma}$)的關系分類,如牛頓流體($tau = mu dot{gamma}$,$mu$為恒定粘度)和非牛頓流體(粘度隨剪切速率變化)。
- 非粘性流體:無需考慮粘度影響,常用于簡化理論分析(如伯努利方程推導)。
3.分類與典型流體
根據流體力學理論:
- 理想流體:完全無粘性、不可壓縮的假設流體。
- 實際應用:空氣或水在低流速、低粘度條件下可近似按非粘性處理。
4.相關公式
牛頓流體的剪切應力公式為:
$$
tau = mu frac{du}{dy}
$$
而非粘性流體的剪切應力恒為:
$$
tau = 0
$$
5.實際意義
非粘性模型在工程和物理研究中用于簡化計算,例如:
- 航空航天中的氣流分析;
- 管道流動的初步設計;
- 理論研究中的流體動力學方程推導。
非粘性流體是理論研究中為簡化問題提出的概念,實際流體均具有粘性,但可通過該模型快速分析宏觀流動特性。如需進一步了解粘性流體的分類(如牛頓流體、賓漢流體等),可參考中的詳細說明。
分類
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