流体力学的研究方法

一:流体力学的研究方法有哪些

理论方法:建数学模型,简化求解

数值方法:由基本方程出发,进行数值求解

实验方法:通过观察,测量,了解规律和数据。

二:流体力学的研究方法大体上有哪三种

理论分析,数值模拟和实验研究,一般上来说,也就是这三种方法了!这三种也无所谓哪个比哪个更重要,都是互相支撑,相辅相成的!

三:流体力学的研究方法

可以分为现场观测、实验室模拟、理论分析、数值计算四个方面: 根据流体运动的普遍规律如质量守恒、动量守恒、能量守恒等,利用数学分析的手段,研究流体的运动,解释已知的现象,预测可能发生的结果。理论分析的步骤大致如下:①建立“力学模型”一般做法是:针对实际流体的力学问题,分析其中的各种矛盾并抓住主要方面,对问题进行简化而建立反映问题本质的“力学模型”。流体力学中最常用的基本模型有:连续介质(见连续介质假设)、牛顿流体、不可压缩流体、理想流体(见粘性流体)、平面流动等。②建立控制方程针对流体运动的特点,用数学语言将质量守恒、动量守恒、能量守恒等定律表达出来,从而得到连续性方程、动量方程和能量方程。此外,还要加上某些联系流动参量的关系式(例如状态方程),或者其他方程。这些方程合在一起称为流体力学基本方程组。流体运动在空间和时间上常有一定的限制,因此,应给出边界条件和初始条件。整个流动问题的数学模式就是建立起封闭的、流动参量必须满足的方程组,并给出恰当的边界条件和初始条件。③求解方程组在给定的边界条件和初始条件下,利用数学方法,求方程组的解。由于这方程组是非线性的偏微分方程组,难以求得解析解,必须加以简化,这就是前面所说的建立力学模型的原因之一。力学家经过多年努力,创造出许多数学方法或技巧来解这些方程组(主要是简化了的方程组),得到一些解析解。④对解进行分析解释求出方程组的解后,结合具体流动,解释这些解的物理含义和流动机理。通常还要将这些理论结果同实验结果进行比较,以确定所得解的准确程度和力学模型的适用范围。 前面提到的采用简化模型后的方程组或封闭的流体力学基本方程组用数值方法求解。电子计算机的出现和发展,使许多原来无法用理论分析求解的复杂流体力学问题有了求得数值解的可能性。数值方法可以部分或完全代替某些实验,节省实验费用。数值计算方法最近发展很快,其重要性与日俱增。四种研究方法之间的关系:解决流体力学问题时,现场观测、实验室模拟、理论分析和数值计算几方面是相辅相成的。实验需要理论指导,才能从分散的、表面上无联系的现象和实验数据中得出规律性的结论。反之,理论分析和数值计算也要依靠现场观测和实验室模拟给出物理图案或数据以建立流动的力学模型和数学模式;最后,还须依靠实验来检验这些模型和模式的完善程度。此外,实际流动往往异常复杂(例如湍流),理论分析和数值计算会遇到巨大的数学和计算方面的困难,得不到具体结果,只能通过现场观测和实验室模拟进行研究。

四:流体力学有哪些值得研究的领域

流体力学,是力学的一门分支,是研究流体(包含气体、液体及等离子体)现象以及相关力学行为的科学。流体力学可以按照研究对象的运动方式分为流体静力学和流体动力学,前者研究处于静止状态的流体,后者研究力对于流体运动的影响。流体力学按照应用范围,分为水力学及空气动力学。

值得研究的领域:一方面将根据工程技术方面的需要进行流体力学应用性的研究,另一方面将更深入地开展基础研究以探求流体的复杂流动规律和机理。后一方面主要包括:通过湍流的理论和实验研究,了解其结构并建立计算模式;多相流动;流体和结构物的相互作用;边界层流动和分离;生物地学和环境流体流动等问题;有关各种实验设备和仪器等。

五:流体力学中为什么要用宏观方法研究流体

因为整个流体力学的基础就是连续介质假设,流体力学研究对象是流体质点,质点指的是微观上充分大、宏观上充分小的分子团(也叫微团)。一方面,分子团的尺度和分子运动的尺度相比应足够大,使得分子团中包含大量的分子,对分子团进行统计平均后能得到确定的值。另一方面又要求分子团的尺度和所研究问题的特征尺度相比要充分地小,使得一个分子团的平均物理量可看成是均匀不变的,因而可以把分子团近似地看成是几何上的一个点。

六:流体力学有哪些值得研究的领域

流体力学有许多值得研究的领域,这里就只列举我知道的:理论流体力学、水动力学、气体动力学、空气动力学、悬浮体力学、湍流理论、粘性流体力学、多相流体力学、渗流力学、物理—化学流体力学、等离子体动力学、电磁流体力学、非牛顿流体力学、流体机械流体力学、旋转与分层流体力学、辐射流体力学、计算流体力学、实验流体力学、环境流体力学、微流体力学,当然还有一些其他的领域。可以查阅流体力学期刊《流体动力学》。

七:试比较流体力学研究中欧拉法和拉格朗日法的不同

欧拉法:研究的是流体在同一空间不同流体质点的运动

拉格朗日法:研究同一流体质点在不同空间的运动

八:流体力学中拉格朗日法和欧拉法有什么不同

朗格朗日法研究对象是质点,欧拉法研究的是空间点。打个比方,你考察某个城市的公共交通情况,一种方法是观察每个人乘坐公交车的情况,这就是拉格朗日发;还有一种方法就是考察每个公共汽车站的人流情况,这就是欧拉法。

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