流体力学C-名词解释.doc
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流体力学是研究流体(液体和气体)的运动规律及其与周围固体边界相互作用的学科,对于计算机科学和互联网领域来说,理解流体力学的基本概念对于模拟、建模以及优化涉及流体流动的计算问题至关重要。以下是对文档中提到的一些核心概念的详细解释: 1. 连续介质假定:流体力学的基础假设之一,认为流体是无空隙的连续体,即使在微观层面上流体由大量分子组成,但在宏观尺度上可以被视为连续分布的物质。这一假设使得我们可以用微积分方法来描述流体的性质和行为。 2. 流体质点:在流体力学中,流体质点是一个足够小的体积元素,尽管包含许多分子,但它的体积在宏观上可被视为一个点,其密度具有确定的值。这样处理使得我们能够忽略微观尺度上的不连续性。 3. 流体的粘性:粘性是流体内部分子间的阻力,导致流体在剪切力作用下发生形变。气体的粘性随着温度升高而增加,而液体的粘性随温度降低而减小。 4. 牛顿内摩擦定律:这是描述流体粘性的基本定律,指出剪切应力与剪切速率成正比,比例常数即为动态黏度或绝对黏度。这个定律适用于大部分液体,如水和油,但不适用于所有的流体,如血液或聚合物溶液。 5. 动态黏度和运动黏度:动态黏度是衡量流体粘性的直接物理量,而运动黏度则是动态黏度与流体密度的比值,是描述流体流动特性的一个重要参数。 6. 压缩性:指流体在恒温条件下,体积随压力变化的性质。体积压缩系数к描述了单位压力下体积的相对变化。体积弹性模量E是体积压缩系数的倒数,反映了流体抵抗体积变化的能力。 7. 流体的膨胀性:体积热膨胀系数αt表示单位温度变化下流体体积的相对变化。在温度变化时,流体会因为分子间的距离增大而膨胀。 8. 外表面张力(Surface tension):是由于分子间吸引力造成的一种现象,表现为流体表面上单位长度所受的拉力,使流体表面如同被一层薄膜覆盖。 9. 表面力:这是流体与接触表面之间的力,其大小与接触面积成正比。应力则是单位面积上的表面力,是描述流体内部或流体与固体间相互作用的重要参数。 10. 质量力:质量力是指作用在流体中每一个质量粒子上的力,如重力、浮力等,它们对流体的运动和状态产生直接影响。 这些基本概念构成了流体力学的基础,并且在计算机科学中的流体动力学模拟、航空航天工程、环境科学、生物医学工程等多个领域都有应用。通过理解和运用这些原理,科学家和工程师们能够预测和控制流体的行为,解决各种实际问题。例如,在互联网技术中,流体力学可以用于优化数据中心的冷却系统设计,提高能源效率;在计算机图形学中,模拟流体运动可以创建逼真的视觉效果。
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