[拼音]:Nawei-Situokesi fangcheng
[外文]:Navier-Stokes equation
牛顿第二定律在不可压缩粘性流动中的表达式。简称N-S方程。此方程是法国力学家、工程师C.-L.-M.-H.纳维于1821年创立,经英国物理学家G.G.斯托克斯于1845年改进而确定的。它的矢量形式为:
在直角坐标中的分量形式为:
式中ρ、ν、p、u、f分别为液体密度、运动粘性系数、动水压强、流速矢量、单位质量的质量力;墷为矢量微分算符;为拉普拉斯算符。为指定点处由于时间改变而引起的速度变化率,称为当地加速度;(u·墷)u 为指定瞬时由于空间位置改变而引起的速度变化率,称为迁移加速度;与ν墷2u分别为作用于单位质量液体表面的合压力与合粘性力;(ux,uy,uz)及(fx,fy,fz)为u及f在直角坐标中的投影。
在某些情况下,合粘性力很小,可忽略不计,于是N-S方程简化为理想液体的欧拉方程。即:
对于需作流场分析的水力学问题,N-S方程有特别重要的意义。它和三维连续性方程一道组成不可压缩粘性流动完整方程组,附加一定的初始条件和边界条件,从理论上讲,就可以解出流速分布和压强分布。但N-S方程是非线性的二阶偏微分方程,仅在一些特定条件下,才能求出解析解。对于低雷诺数流动,可全部地或部分地略去惯性项,求得蠕动流近似解。对高雷诺数流动,在物体表面附近的边界层内,必须考虑粘性影响,按边界层方程求解;边界层外,粘性效应可以忽略,用欧拉方程近似求解。在很多情况下,特别是中等雷诺数的流动,可求出N-S方程的数值解。大型电子计算机的应用,为N-S方程的数值解开辟了广阔的前景。
严正声明:本文由历史百科网注册或游客用户城予自行上传发布关于» 纳维-斯托克斯方程的内容,本站只提供存储,展示,不对用户发布信息内容的原创度和真实性等负责。请读者自行斟酌。同时如内容侵犯您的版权或其他权益,请留言并加以说明。站长审查之后若情况属实会及时为您删除。同时遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议,尊重和保护作者的劳动成果,转载请标明出处链接和本声明内容:作者:城予;本文链接:https://www.freedefine.cn/wenzhan/136462.html