ZKX's LAB

流体力学有哪些重要的公式? 纳维尔一斯托克斯方程表达式

2021-04-23知识1

流体力学有哪些重要的公式? 1.Navier-Stokes方程,简称NS方程,流体力学里最核心和最重要的方程,没有之一。NS方程的本质是质量、动…

纳维-斯托克斯方程为什么被称为数学史最复杂的公式? 相比起黎曼猜想、费马大定理、哥德巴赫猜想等全球知名的难题,纳维-斯托克斯方程的存在感很低,即使在世界千禧年七大难题里,也很少会有人提及,最重要的原因就是,这个难题实在是不太好理解,尤其对于普通人而言,甚至名列榜首的P/NP问题普通人都可以揣摩到一些,但就是很难理解纳维—斯托克斯方程,这也是为什么民科很少触及这个问题的原因。大家可以看看上对这个难题的描述:起伏的波浪跟随着我们的正在湖中蜿蜒穿梭的小船,湍急的气流跟随着我们的现代喷气式飞机的飞行。数学家和物理学家深信,无论是微风还是湍流,都可以通过理解纳维-斯托克斯方程的解,来对它们进行解释和预言。虽然这些方程是19世纪写下的,我们对它们的理解仍然极少。挑战在于对数学理论作出实质性的进展,使我们能解开隐藏在纳维叶-斯托克斯方程中的奥秘。没头没尾,你甚至在这段话里都很难揣测出这个难题究竟描述的是什么问题,流露出一股玄学的问题,今天我们就来聊聊纳维-斯托克斯方程。这个方程并不是一个人提出来的,1775年,著名数学家欧拉,对,没有错就是数学界四大天王欧拉,他如今又来掺和流体力学了,他在《流体运动的一般原理》一书中根据无粘性流体运动时流体所受。

纳维-斯托克斯方程是什么? 纳维-斯托克斯方程Navier-Stokes equations描述粘性不可压缩流体动量守恒的运动方程。简称N-S方程。因1821年由62616964757a686964616fe78988e69d8331333332636339C.-L.-M.-H.纳维和1845年由G.G.斯托克斯分别导出而得名。在直角坐标系中,可表达为如图所示。其矢量形式为=-?p+ρF+μΔv,式中ρ为流体密度,p为压强,u(u,v,w)为速度矢量,F(X,Y,Z)为作用于单位质量流体的彻体力,?为哈密顿算子,Δ为拉普拉斯算子。后人在此基础上又导出适用于可压缩流体的N-S方程。N-S方程反映了粘性流体(又称真实流体)流动的基本力学规律,在流体力学中有十分重要的意义。它是一个非线性偏微分方程,求解非常困难和复杂,目前只有在某些十分简单的流动问题上能求得精确解;但在有些情况下,可以简化方程而得到近似解。例如当雷诺数Re1时,绕流物体边界层外,粘性力远小于惯性力,方程中粘性项可以忽略,N-S方程简化为理想流动中的欧拉方程(=-?p+ρF);而在边界层内,N-S方程又可简化为边界层方程,等等。在计算机问世和迅速发展以后,N-S方程的数值求解才有了很大的发展。基本假设在解释纳维-斯托克斯方程的细节之前,首先,必须对流体作几个假设。第一个是。

#纳维尔一斯托克斯方程表达式

随机阅读

qrcode
访问手机版