流體力學,伯努利方程與連續性方程的微觀物理意義?

時間 2021-05-07 04:15:37

1樓:唐子騫

伯努利原理可以由伯努利方程刻畫。

而伯努利方程可被視作納維斯托克斯方程的推論。

所以問題可以轉化為如何從微觀粒子角度匯出納維斯托克斯方程。

納維斯托克斯方程是可以通過統計物理學中的玻爾茲曼方程匯出的,有關這一步的具體操作方法稱為Chapman–Enskog theory。

2樓:wolfdeer

我的解釋:靜壓強為分子平均運動速度中各向均布的隨機速度撞擊產生;當無與外界能量物質交換且溫度不變(無粘)時,全部分子能量守恆;當在某個方向的平均速度增加時必然隨機部分減少;再加上勢能合計為靜壓+動壓+勢能密度守恆;

3樓:

第一題,不妨如此理解:你用一支五千人的部隊,攻打一座縣城,你的部隊每小時推進一公里。用同樣的人數攻打省城,那麼你的推進速度是不是變小了?

五千人,是分子量。縣城的街道總寬度,和省城的街道總寬度,代表截面積的變化。推進速度代表流速。

第二題,由於在打省城時,前排士兵的行進速度慢了,後排的士兵給前排的士兵造成的碰撞更大了。所以,力傳遞的壓力也陡增。

後排對前排的衝擊,代表壓力。其他物理量不變。

4樓:fire rapid

其實我連題目都沒有看懂。

第乙個問題,截面積變大流速降低,截面積和流速都是巨集觀層次的東西,為什麼要用微觀角度去理解?

截面積就不說了,你能告訴你乙個分子的截面積是多少嗎?

流速是大量流體分子的運動引數,跟分子的運動速度沒有關係,分子的運動速度跟溫度高低有關係。

第二個題目也看不懂

5樓:IamChemicalPM

感謝各位的回答,找了一些書籍,任然沒有找到答案,看到各位的回答,也能理解了。

或許自己這種想法就是本身錯的,雖然說從微觀去解釋巨集觀現象有時得不到結果,但人們往往不都是習慣性的遇到問題,通過建立理論,用實驗去解釋這種現象嗎,就像統計物理,分子動力論。雖然說伯努利方程是巨集觀的機械能守恆時,且由於連續介質模型流體,分子團的假定不能從分子角度去解釋,但個人感覺如果能有這方面的理論就可以更清晰的去解釋這種巨集觀現象,畢竟伯努利方程在很多實際問題中都有重要的作用。或許由於流體運動的複雜性建立理論比較困難。

個人只是有涉及流體力學方面的本科生。

6樓:

連續性假設:連續性假設的尺度是很值得商榷的。從gas kinetic theory做模擬分析,這個尺度至少要在100個平均分子自由程(對於標準溫度大氣壓狀態下,不考慮稀薄,並且在巨集觀低速下)。

即使是分子動理論,也是平均分子自由程量級的建模,不可能從分子角度看待問題,我們能看到的是分子的經典統計規律。除非你用md考慮,但是毫無意義,分子數目量級太大,並且你所說的巨集觀速度必定是統計意義下的。

pde方程,你所提到的伯努利方程,是在連續性假設下,尤拉方程的無旋形式的特例。既然是在pde的尺度下,就必定是統計意義下的巨集觀量行為,以此考慮分子行為毫無意義。

尤拉方程的理解,如果你想看到尤拉流體微團的行為,他們只有擠壓,沒有微團間的transport,只是波的形式作用因為其為雙曲方程。如果從分子動理論考慮,尤拉方程是每時每刻無窮分子碰撞,處處處於熱力學平衡態的統計。

7樓:

簡單,你覺得困惑在什麼地方?

當然流速變低了,因為前提就是流量不變呀。

為啥收縮管上游的壓力大?簡單呀。因為收縮管處的流體要加速啊,上游的壓力再不公升高怎麼會有力推動流體在收縮管處加速呢?

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