飞机起飞的流体力学公式 气压力学公式?

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飞机起飞的流体力学公式

气压力学公式?

气压力学公式?

气体压强三大公式为pvm/MRT;PF/S;P液pgh。
1、理想气体压力公式:pvnrt,其中p为气体压力,v为气体体积,n为气体摩尔数,r为气体常数,t为热力学温度。
2、压力公式:固体压力pf/s压力:p帕斯卡(pa)压力:f牛顿(n)面积:s平方米(㎡)液体压力pjgh压力:p帕斯卡(pa)液体密度:每立方米(kg/m3)1公斤。
3、气体压力公式:pvnrtp1v1/t1p2v2/t2对同一理想气体系统的压力体积温度进行比较。因此,以pv/tnrr为常数,同一理想气体系统n不变。
大气压
大气压是指地球上某个位置的空气产生的压强。地球表面的空气受到重力作用,由此而产生了大气压强.地球上面的空气层密度不是相等的,靠近地表层的空气密度较大,高层的空气稀薄,密度较小.大气压强既然是由空气重力产生的,高度大的地方,它上面空气柱的高度小,密度也小。
所以距离地面越高,大气压强越小.通常情况下,在2千米以下,高度每升高12米,大气压强降低1毫米水银柱。
气体和液体都具有流动性,它们的压强有相似之处、大气压向各个方向都有,在同一位置各个方向的大气压强相等.但是由于大气的密度不是均匀的,所以大气压强的计算不能应用液体压强公式。

流体的势能方程?

丹尼尔·伯努利在1726年提出了“伯努利原理”。这是在流体力学的连续介质理论方程建立之前,水力学所采用的基本原理,其实质是流体的机械能守恒。即:动能 重力势能 压力势能常数。其最为著名的推论为:等高流动时,流速大,压力就小。 伯努利原理往往被表述为p 1/2ρv2 ρghC,这个式子被称为伯努利方程。式中p为流体中某点的压强,v为流体该点的流速,ρ为流体密度,g为重力加速度,h为该点所在高度,C是一个常量。
它也可以被表述为p1 1/2ρv12 ρgh1p2 1/2ρv22 ρgh2。 需要注意的是,由于伯努利方程是由机械能守恒推导出的,所以它仅适用于粘度可以忽略、不可被压缩的理想流体。

流体力学能量守恒公式?

流体动力学基本方程”是将质量、动量和能量守恒定律用于流体运动所得到的联系流体速度、压力、密度和温度等物理量的关系式。对于系统和控制体都可以建立流体动力学基本方程。系统是确定不变的物质的组合;而控制体是相对于某一坐标系固定不变的空间体积,它的边界面称为控制面。流体动力学中讨论的基本方程多数是对控制体建立的。固定流体微元内质量变化率流体从笛卡尔坐标三个方向流出量
因此可得:
质量变化率:
则:
连续性方程:
用散度表示则可得到:
对于不可压缩流体,其密度为一常数,因此可以得到:
动量方程(纳维-斯托克斯方程)
根据牛顿第二定律可以得出:Fma;
因此:对于流体微元:
方程式的左边:F表面力 体积力
方程式的右边,当仅考虑x方向的作用力时:
回到方程式的左边:
体积力可以表示为:
表面力可以表示为流体微元在x方向所有正应力和切应力之和,其表达式如下所示:
整理可得:
将体积力表达式、表面力表达式和方程右边表达式带入牛顿第二定律表达式中可得:
化简可得:
同理可得y方向和z方向的两个方程:
因此可以得到动量守恒方程的非守恒形式:
//注释:
所谓守恒形式和非守恒形式的区别如下:
如果方程可以写成控制方程通用形式:,即其对流项均采用散度形式表示的形式,这种控制方程的形式称为控制方程的守恒形式,这种方程称为守恒型的控制方程。从微元体的角度考虑,守恒型控制方程等价于非守恒型控制方程,但是在计算一些特殊流场时,守恒型方程和非守恒型控制方程有较大的区别。根据《数值传热学》的描述,在计算激波时,守恒型方程计算结果光滑而稳定,而非守恒型控制方程会引起数值计算结果的震荡,造成错误。并且只有守恒型控制方程才能在计算有限大小控制容积内部所研究的物理量时守恒定律仍然得到满足。(总结自陶文铨《数值传热学》(第二版))
因此,需要通过上述方程继续推导方程的守恒形式:
以x方向为例:
根据:
可得:
将该式子带入上式子:
根据标量与向量的乘积的散度的向量恒等式:
将该式子带入非守恒动量方程表达式得:
同理可得:
因此方程的守恒形式为:
能量守恒方程:
能量守恒方程可以表示为如下形式:
流体微团内能变化率流入微团的净热流量 体积力和表面力对流体微团的做功的功率
因此,体积力和表面力对流体微团的做功的功率可以表示为:PFv
根据动量守恒方程中体积力的描述:体积力
体积力对流体微元的做功可以表示为:
根据动量守恒方程中表面力的描述:
根据表面力做功的功率为:
体积力和表面力做功之和为:
流入微团的净热流量:
微团的体积加热为:
热传导引起的热量变化为:
流入微团的净热流量
根据傅里叶热传导定律:
流体微团内能变化率
能量守恒方程非守恒形式:
根据动量守恒方程:
可得:
整理得:
将上式子代入