2。2。2 流体流动方程

在假设连续介质的基础上，建立有关流体流动的本构方程，对流体流动拥有 非常大的作用。从精确性角度来讲上来说这些方程是敞开的，方程里面的未知数 非常之多。为了求出在理论意义上的结果，必须做出假设，可是在某一些条件下 使方程组封闭。但是，即使方程组已封闭，方程的解也不能随意得到。由于方程 的非线性特征，所以很难求出方程的解，因此还必须根据具体问题来具体分析， 牢牢的把握最重要的部分也可以做出一些假设，设计出一个合理的理论模型[14]。 黏性流体与理想流体模型，黏性流体是一种物理特性，它表明了能量是怎么样传 递的，反映了的某些能力。黏性流体是最根本的模型，它具有相当重要的意义。

1。理想流体模型 流体分为两种：实际流体和理想流体。实际流体具有黏性，也就是大家通常

提到的粘性流体。与之相区别的为理想流体，这是客观世界上并不存在的，是人 们假想出来的一种流体。在流体力学中引人理想流体的其目的是：把实际的流体 当做黏性流体来处理，因为有在流体的黏性作用还不能表现出来的场合（像在静 止流体中或匀速直线流动的流体中）。

在大多数情况下，要想求出黏性流体的解是很复杂也很困难的。简化分析的 方法就是对某些黏性起不到什么作用的流体，就当做理想流体来处理，然后就可 以得到流体的数值解。例如水的长距离波动以及天空中大气的流动动中，可以将 其黏性略去，因为这里黏性没有起什么作用。因此．这样就可以大大的简化分析 的难度，得到预期结果。至于黏性的影响，就可以根据公式来做一些必要性的调 整了[15]。另外．在实际的过程中流体占具了很大的影响的情况下，同样能先把黏性先不计较．后面再引入黏性的影响来进行分析，最后做黏性流体流动的比较难 的部分，这也是符合人们的认识规律的一种方式。在流体力学中的研究过程中常 常用这类做法解决这些问题。来:自[优.尔]论,文-网www.youerw.com +QQ752018766-

2。不可压缩流体模型 研究人员在解决实际问题的时候，常常把流体作为不可压缩流体处理，也就是 dp/dt=0，这就是标准的不可压缩流体的公式[16]。常规意义上的密度不变，实 际上是在温度和压强的变化过程中，流体的物理密度变化在一个很小的范围以 内。在很多情况下，液体都可视为不可压缩流体。大多数情况下，把它看做是一 个物理常数（水击等问题除外），对于大多数的流体都可以这样处理。但是在某 些情况下，也需要把流体看做是不可压缩的流体来处理。采用不可压缩流体模型， 能够大幅度简化方程组，把流体的密度看做常数（均质流体）。通过这样来减少 未知数数量，从而减少运算难度，将复杂问题简单化。

3。 非定常流动和定常流动 常规意义上的非定常流动模型指的是：运动中的全部物理参数都随着流体的

流动而改变。我们将这类流体定义为非定常流动。因此，对于随时间变化很小的 流动我们也视为定常流动。但是这些都必须考虑其非定常效应对流体流动的影 响。这时不仅会产生变化的因素，而且当流动变化很快时，就有可能产生某些新 的现象。比如说：水被压缩（水常被视为不可压缩的）形成压力波在管中的传播， 就会产生新的现象；管道水流突然因阀门关闭，产生很强的惯性作用。