⑴ 按連續介質的概念,流體質點是指什麼
流體力學或固體力學研究的基本假設之一。它認為流體或固體質點在空間是連續而無空隙地分布的,且質點具有宏觀物理量如質量、速度、壓強、溫度等,都是空間和時間的連續函數,滿足一定的物理定律(如質量守恆定律、牛頓運動定律、能量守恆定律、熱力學定律等)。編輯本段油藏范圍
這里的不連續介質是指在整個油藏范圍,不將其作為連續介質,只有大裂縫內部范圍才能作為連續介質.飽和度中值壓力越高,儲層未經改造前原始生產油氣的能力越低。編輯本段質點
所謂質點,實際是指微觀充分大、宏觀充分小的分子團,也稱微團。即其尺度比分子或分子運動尺度足夠大,它可以包含「無數」的分子,而比所研究力學問題的特徵尺度足夠小。有了連續介質假設,就可以在流體力學研究中廣泛運用數學分析這一強有力的工具。實際流體的結構在一般情況下是非常接近連續介質模型的
。編輯本段冰點溫度
例如在冰點溫度(273.15開)和標准大氣壓(101325帕)下,1立方厘米空氣含分子約2.7×1019個,分子平均自由程
約10-9厘米(液體比氣體更為「緻密」),1秒內分子碰撞約1029次。顯然,從力學角度完全可以忽略分子結構的離散性和分子碰撞作用的間歇性,而認為物質是連續的。在特殊情況,如稀薄氣體中,分子自由程相比力學特徵尺度已不是非常小,因而連續介質假設不適用;激波層的厚度為分子量級,研究激波層中的氣體運動也不能用連續介質假設。編輯本段化學工程
化學工程研究中從宏觀角度對流體進行的一種處置,即把流體視為由無數分子集團所組成的連續體系,把每個分子集團稱為質點,質點在流體內部一個緊挨一個,它們之間沒有任何空隙、流體被這種介質所充滿,因而將流體看作連續介質,其目的是為了擺脫復雜的分子運動,而從宏觀角度(如受到重力、離心力等外力作用時)研究流體的運動規律。
⑵ 流體的流動狀態分為哪兩種類型
層流和湍流
層流是流體的一種流動狀態。當流速很小時,流體分層流動,互不混回合,稱為層答流,或稱為片流;逐漸增加流速,流體的流線開始出現波浪狀的擺動,擺動的頻率及振幅隨流速的增加而增加,此種流況稱為過渡流;當流速增加到很大時,流線不再清楚可辨,流場中有許多小漩渦,稱為湍流,又稱為亂流、擾流或紊流。
這種變化可以用雷諾數來量化。雷諾數較小時,黏滯力對流場的影響大於慣性力,流場中流速的擾動會因黏滯力而衰減,流體流動穩定,為層流;反之,若雷諾數較大時,慣性力對流場的影響大於黏滯力,流體流動較不穩定,流速的微小變化容易發展、增強,形成紊亂、不規則的湍流流場。
流態轉變時的雷諾數值稱為臨界雷諾數。一般管道雷諾數Re<2100為層流狀態,Re>4000為湍流狀態,Re=2100~4000時為過渡狀態
⑶ 流體質點的介紹
流體質點是指流體和任何物質一樣,都是由分子組成的,分子與分子之間是不連續而版有空隙的。例如,常溫權下每立方厘米水中約含有3×10e22個水分子,相鄰分子間距離約為3×10e-8厘米。因而,從微觀結構上說,流體是有空隙的、不連續的介質。所謂流體質點,是指微小體積內所有流體分子的總體,而該微小體積是幾何尺寸很小(但遠大於分子平均自由行程)但包含足夠多分子的特徵體積,其宏觀特性就是大量分子的統計平均特性,且具有確定性。
⑷ 流體運動學的流動的分析描述
在流體力學中描寫運動的方法有兩種,即拉格朗日方法和歐拉方法。拉格朗日方法著眼於流體質點(見連續介質假設),設法描述每個流體質點的位置隨時間變化的規律。通常利用初始時刻流體質點的直角坐標或曲線坐標a、b、c作為區分不同流體質點的標志。流體質點運動規律可表示成方程(1)的形式:
其中 是流體質點的矢徑;t為時間;變數a、b、c、t統稱為拉格朗日變數。對時間 t求式(1)的一次偏導數和二次偏導數,可分別得到流體質點的速度矢量相加速度矢量。歐拉方法著眼於空間點,設法在空間的每一點上描述出流體運動隨時間的變化狀況。通常用速度矢量v表示流體運動。於是歐拉方法中流體質點的運動規律可表為下式:
變數 稱為歐拉變數。式(2)確定的速度函數是定義在時間t和空間點上的,所以它是場。由式(2),可按下式求出加速度(見隨體導數):
雖然拉格朗日方法和歐拉方法都能描述流體的運動,但在流體力學中,人們廣泛採用歐拉方法,較少採用拉格朗日方法,這是因為用歐拉變數得到的是場,可以運用研究得很充分的場論知識;而在拉格朗日方法中,由於式(1)不是場,所以無此優點。其次,在歐拉方法中,由於加速度是一階導數,所以運動方程組是一階偏微分方程組,它比拉格朗日方法中的二階偏微分方程組容易處理。
⑸ 歐拉法能直接描述流體質點的運動嗎
Lagrange描述Euler描述描述物體運兩種:
拉格朗用描述質點運用初始刻坐標標記質點記錄質點每每刻所位置用數表達r(a,b,c,t)a,b,c初始刻質點坐標拉格朗描述其實理論力
歐拉描述固定空間點流體狀態記錄每刻流點流體質點速度比說t1刻質點1流空間點我記錄速度v1t2刻質點2(質點1)流點我記錄速度v2歐拉關某質點流關固定空間點流用數表達V(x,y,z,t)x,y,z空間點坐標歐拉描述場概念
⑹ 流體的流動形態有哪幾種如何判斷
流體的流動形態抄分為層襲流和湍流(紊流)兩種基本形態,以及這兩種形態的過度形態(過渡流)。
層流:流體分層流動,相鄰兩層流體間只作相對滑動,流 層間沒有橫向混雜。
湍流:當流體流速超過某一數值時,流體不再保持分層流 動,而可能向各個方向運動,有垂直於管軸方向的分速度,各流層將混淆起來,並有可能出現渦旋,這種流動狀態叫湍流。
更專業的說法是:流體流動時,如果流體質點的軌跡(一般說隨初始空間坐標x、y、z和時間t而變)是有規則的光滑曲線(最簡單的情形是直線),這種流動叫層流。沒有這種性質的流動叫湍流。
過渡流:介於層流與湍流間的流動狀態很不穩定,稱為過渡流動。
判斷管道中的流體流動形態有一個無量綱的數━━雷諾數作為判據:
Re=ρvr/μ
式中:Re - 雷諾數;ρ - 密度;v - 流速;r - 管道半徑;μ - 粘度。
實驗證明:
Re<1000層流;
1000<Re<1500過渡流;
Re>1500湍流;
在沒有測量手段的情況下,可根據湍流區別於層流的特點之一,能發出聲音,來大致判斷流動形態。
⑺ 已知流體質點運動表達式x=2+0.001根號t^5,y=2+0.001根號t^5,z=2 求在x=
^顯然來x=y,那麼x=8時
2+1/1000 *t^5/2=8
即源t^5/2=6000
求加速度即d²x/dt²=d²y/dt²=0.00375 根號t
結合在一起的總加速度為0.00375 根號2t
代入計算器得到,約等於0.0302 m/s²
⑻ 從流體質點運動情況、速度分布以及流動阻力產生的原因等方面比較層流與湍流有什麼不同
流體,是與固體相對應的一種物體形態,是液體和氣體的總稱。由大量的、不斷地作熱運動而且無固定平衡位置的分子構成的,流體都有一定的可壓縮性,液體可壓縮性很小,而氣體的可壓縮性較大,在流體的形狀改變時,流體各層之間也存在一定的運動阻力(即粘滯性)。當流體的粘滯性和可壓縮性很小時,可近似看作是理想流體,它是人們為研究流體的運動和狀態而引入的一個理想模型,是液壓傳動和氣壓傳動的介質。
流體,是與固體相對應的一種物體形態,是液體和氣體的總稱。由大量的、不斷地作熱運動而且無固定平衡位置的分子構成的,它的基本特徵是沒有一定的形狀並且具有流動性。流體與其他物質一樣具有質量和密度,且有一定的可壓縮性,液體可壓縮性很小,而氣體的可壓縮性較大,在流體的形狀改變時,流體各層之間也存在一定的運動阻力(即粘滯性)。當流體的粘滯性和可壓縮性很小時,可近似看作是理想流體,它是人們為研究流體的運動和狀態而引入的一個理想模型,是液壓傳動和氣壓傳動的介質。
固體和流體具有以下不同的特徵:在靜止狀態下固體的作用面上能夠同時承受剪切應力和法向應力。而流體只有在運動狀態下才能夠同時有法向應力和切向應力的作用,靜止狀態下其作用面上僅能夠承受法向應力,這一應力是壓縮應力即靜壓強。固體在力的作用下發生變形,在彈性極限內變形和作用力之間服從胡克定律,即固體的變形量和作用力的大小成正比。而流體則是角變形速度和剪切應力有關,層流和紊流狀態它們之間的關系有所不同,在層流狀態下,二者之間服從牛頓內摩擦定律。
當作用力停止作用,固體可以恢復原來的形狀,流體只能夠停止變形,而不能返回原來的位置。固體有一定的形狀,流體由於其變形所需的剪切力非常小,所以很容易使自身的形狀適應容器的形狀,在一定的條件下並可以維持下來。
希望我能幫助你解疑釋惑。
⑼ 高分求解流體力學。液體質點運動包括幾種基本形式,在笛卡爾坐標條件下,描述各運動形式的物理量及其表達