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【力學(xué)仿真】流體動力學(xué)筆記-連續(xù)性方程

2023-09-21 00:12 作者:艾了哈  | 我要投稿

? ? ? ? ?連續(xù)性方程,表征的是物理世界中的質(zhì)量守恒定律。質(zhì)量不會憑空消失也不會憑空增加,對于用歐拉法分析的過程,可以理解為控制體或微小單元內(nèi)流體的流入量為質(zhì)量增加,流體流出量為質(zhì)量的減小,由此可從數(shù)學(xué)上推導(dǎo)出連續(xù)性方程,通常分析的流體必須要滿足這個方程。

微分形式

????????設(shè)想分析的流體中有一個小小小小小的微元控制體,是一個六面體,共有六個面。

????????那么因為質(zhì)量守恒,流經(jīng)這個微元體的流體,會因為流出量和流入量的差異導(dǎo)致微元體質(zhì)量的變化。

????? ?將六個面的質(zhì)量和微元體中心的質(zhì)量進(jìn)行推導(dǎo)和表征,可以得到下圖的公式4?和 公式3。

再將兩個方程聯(lián)立,就可以得到了連續(xù)性方程的微分形式(藍(lán)色

圖1 微分型連續(xù)性方程

積分形式

圖2 積分型連續(xù)性方程

積分型與微分型連續(xù)方程的統(tǒng)一

圖3 積分型與微分型統(tǒng)一

可見,微分型和積分型表征的含義是相同的

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