Question

流体力学计算公式

知道水流速度和阻水面积,如何计算阻水截面承受的压力?

Answer 1

用贝努利方程

静压能与动能的转化公式：1/2*u^2=ΔP/ρ
ΔP=P2-P1;P1=0.1MPa（大气压）
ρ为水的密度1000kg/m3。
u为速度，m/s
ΔP＝1/2*ρ*u^2
P2＝0.1*1000000+1/2*ρ*u^2 (Pa)

关于量纲：
[kg/m^3*(m/s)^2]=[kg/(m*s^2)]
记得牛顿第二定律F＝m*a吗？N＝kg*m/s^2，代入上式
＝N/m^2=Pa

Answer 2

解体思路：设入水深度为H米，
物体
重为G1公斤，
水中
浮力
为G2，为
空气阻力
为F1，水的
阻力
为F2，
重力势能
克服阻力和水下浮力做功（空气中的浮力可不计），可建方程：
（10
+
H
）G1
=10
F1
+
H
F2
+H
G2
式中物体重G1为已知，水中的浮力由
阿基米德定律
可求得，关键在于空气阻力F1，水的阻力F2的确定，阻力与物体的
大小
、
形状
以及与之相摩擦的
流体
性质
有关，还与相对运动的速度大小有关，在
阻力平方区
，阻力与速度的
平方
成
正比
，本例速度由0增至最大值（至水面时），又由最大值变为0（入水最深处），所以F1、F2都是变力，故方程右端前两项还只能用阻力功（当然是负功）W1、W2表示，dW=F
dx,(F1、F2都是位置坐标x的函数）必须积分求W1、W2。...

Answer 3

流体力学中用于解决问题的方程主要有
1、连续性方程
2、动量方程，三个维度，有三个
3、能量方程
4、以上五个方程并不能使方程组封闭，所以还需要一个经验公式（一般是一些湍流模型）
有了以上四组方程，再用数值计算方法编个
程序就可以算出流场的数值解了