流量连续性方程是()在流体力学中的表达形式

Question

如题所述

Answer 1

流量连续性方程是质量守恒定律在流体力学中的表达形式。

连续性原理是研究流体流经不同截面的通道时流速与通道截面积大小的关系。这是描述流体流速与截面关系的定里。当流体连续不断而稳定地流过一个粗细不等的管子，由于管中任何一部分的流体都不能中断或挤压起来，因此在同一时间内，流进任意切面的流体质量和从另一切面流出的流体质量应该相等。

在传输现象中，通量被定义为单位面积上一个量的流动速率。简单地说，通量就是在单位时间内，单位面积内流动的量。在物理学中，有很多种类的通量。例如，我们将电通量定义为电场流经特定区域的速度。如果我们想用数学方法计算通量，我们必须采取表面积分，这也被称为通量积分。

有一个重要的通量公式，在许多不同的情况下都会出现。假设有一个非常小的体积元素，其长度用Δx表示，其宽度用Δy表示，其高度用Δz表示。其所有的侧表面的面积为ΔA。

由于它不涉及流体在运动中所受的各种作用力，仅表述流体的运动学性质，因此对理想流体和粘性流体均适用。连续性方程规定了流体速度各个分量之间必须满足的条件，它与运动方程构成动量传递的基本方程组。

将方程组作出合理简化，并结合工程问题中的具体条件，可以计算出系统的速度分布和压力分布。因流体流动情况不同，连续性方程有多种数学表达形式。对于定态一维流动（如定态的管内流动），流体流经通道各截面的质量流量相等。