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文档简介

流体力学清华大学航天航空学院第三章流体动力学的基本原理2023/4/621.流体动力学积分型基本方程2.积分型守恒方程的应用3.流体动力学微分型基本方程4.流体静力学2023/4/63§3.3流体动力学微分型基本方程空间任一点在任一时刻所满足的关系式积分型方程：流动问题的总体性能关系，如合力、合力矩等流场的细节，即每一时刻、每一空间点上流动参数的分布微分型方程+边界条件+初始条件基本思想：利用Euler积分型基本方程和Gauss公式，将面积分化为体积分，由积分体积的任意性，得到任一点上成立的方程，即微分型基本方程。2023/4/64§3.3流体动力学微分型基本方程Euler积分型方程Gauss公式2023/4/65§3.3流体动力学微分型基本方程1.微分型基本方程不可压流体连续方程2023/4/66§3.3流体动力学微分型基本方程动量方程2023/4/67§3.3流体动力学微分型基本方程能量方程2023/4/68§3.3流体动力学微分型基本方程1.微分型基本方程2.微分型基本方程组封闭性讨论不封闭补充方程：物性方程或物理模型方程有一定的适用范围！独立的未知量独立的方程：52023/4/69§3.3流体动力学微分型基本方程尚未找到对任何流体都适用的封闭方程组1)本构方程定义：流体微团的应力状态和微团运动状态间的物性关系式，称为介质的本构方程。理想流体：忽略粘性牛顿流体：应力张量与应变率张量成线性关系，且静止时与介质的静压力相同。流体动力粘性系数第二粘性系数，一般情况流体中压强补充6个方程增加1个未知量未知量：12+1=13；方程：5+6=112023/4/610§3.3流体动力学微分型基本方程2)热力学状态方程热力学状态参数只有两个独立！常比热完全气体补充2个方程均质不可压缩流体2023/4/611§3.3流体动力学微分型基本方程常用粘性流体微分型封闭方程组(1)重力场中，，符合牛顿流体假设和傅里叶定律的常比热完全气体的流动未知量：共13个标量方程：13个标量方程2023/4/612§3.3流体动力学微分型基本方程(2)重力场中，，均质不可压缩牛顿流体的流动未知量：共4个标量方程：4个标量方程封闭！能量方程在速度场求解后单独求解直角坐标系下的分量形式2023/4/613§3.3流体动力学微分型基本方程3.边界条件和初始

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