用贝努利方程
静压能与动能的转化公式:1/2*u^2=ΔP/ρ
ΔP=P2-P1;P1=0.1MPa(大气压)
ρ为水的密度1000kg/m3。
u为速度,m/s
ΔP=1/2*ρ*u^2
P2=0.1*1000000+1/2*ρ*u^2 (Pa)
关于量纲:
[kg/m^3*(m/s)^2]=[kg/(m*s^2)]
记得牛顿第二定律F=m*a吗?N=kg*m/s^2,代入上式
=N/m^2=Pa
解体思路:设入水深度为H米,
物体
重为G1公斤,
水中
浮力
为G2,为
空气阻力
为F1,水的
阻力
为F2,
重力势能
克服阻力和水下浮力做功(空气中的浮力可不计),可建方程:
(10
+
H
)G1
=10
F1
+
H
F2
+H
G2
式中物体重G1为已知,水中的浮力由
阿基米德定律
可求得,关键在于空气阻力F1,水的阻力F2的确定,阻力与物体的
大小
、
形状
以及与之相摩擦的
流体
性质
有关,还与相对运动的速度大小有关,在
阻力平方区
,阻力与速度的
平方
成
正比
,本例速度由0增至最大值(至水面时),又由最大值变为0(入水最深处),所以F1、F2都是变力,故方程右端前两项还只能用阻力功(当然是负功)W1、W2表示,dW=F
dx,(F1、F2都是位置坐标x的函数)必须积分求W1、W2。...
流体力学中用于解决问题的方程主要有
1、连续性方程
2、动量方程,三个维度,有三个
3、能量方程
4、以上五个方程并不能使方程组封闭,所以还需要一个经验公式(一般是一些湍流模型)
有了以上四组方程,再用数值计算方法编个
程序就可以算出流场的数值解了