流体动力学(控制体雷诺输运定理)-流体力学.ppt

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1、5.1控制体和系统5.2雷诺输运方程前面解决了流体运动的表示方法,但要在流体上应用物理定律还有困难.欧拉方法描述的对象是空间的点,而牛顿定律的研究对象必须是质量不变的确定物体.这需要一些转化方法,本节来解决这个问题.5.1.1体系什么是体系?在力学和热学中，基本物理定律适用的对象是一个选定的物质系统,具有以下特征:该系统始终由一定量的物质组成；系统的边界把自己同周围的外界物质分开；系统边界既可以固定不动，也可以运动，而且系统的形状和系统所占据的空间都可以随时间发生变化；可以透过系统边界和外界有功和热量的交换,但绝无质量的交换。5.1.1体系按物质系统的这些要求，当把上述基本物理定律应用到运

2、动流体时，势必要追踪一个选定的流体系统的整个运动历程不可.这样的物质系统称为体系,又称“闭口系统”5.1.1体系5.1.1体系5.1.1体系5.1.1体系5.1.2控制体什么是控制体?是由选定的、几何上封闭的界面（称为控制面）所围的空间体，相对于坐标系固定不变。控制面可以是物体的壁面或者是假想的界面，与外界不仅可以透过控制面的功和能量的交换，而且允许有质量的交换（又称开口系统）。控制体的形状，大小可视问题的需要而变化，可以是有限体积大小的控制体，也可以是微元控制体。5.1.2控制体控制体与体系的区别名称定义边界特性适用体系物质的集合有力、能交换，无质量交换拉格朗日法控制体固定在空间的一个体积

3、有力、能、质量交换欧拉法如何将适用于体系的牛顿定律等应用于控制体?5.2雷诺输运定理5.2雷诺输运定理CVCSIIIIII5.2雷诺输运定理CVICVIIICVIIdNs＝Ns(t+dt)-Ns(t)=[NIII(t+dt)+NII(t+dt)]-[NI(t)+NII(t)]=[NII(t+dt)-NII(t)]+NIII(t+dt)-NI(t)IIIIII5.2雷诺输运定理当dt0时，II区与原控制体体积相同，I区为CS1面流进的物理量，III区为CS3面流出的物理量.CS1CS3IIIIII5.2雷诺输运定理CVICVIIICVIIIIIIII5.2雷诺输运定理CVICVIIICVII

4、IIIIII4.3.3雷诺输运定理CVICVIIICVIIIIIIII5.2雷诺输运定理CVICVIIICVIIIIIIII5.2雷诺输运定理CVICVIIICVIIIIIIII5.2雷诺输运定理CVICVIIICVIIIIIIII5.2雷诺输运定理CVICVIIICVIIIIIIII5.2雷诺输运定理CVICVIIICVIICVCS5.2雷诺输运定理