理论教育 连续介质的基本概念

连续介质的基本概念

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:连续介质概念的内容:流体是由无数多个流体质点(微团)组成的连续介质的整体,每个质点具备流体的一切基本力学性质。这一概念的含义是:认为流体不是由独立的分子所组成,而假想为无限多的、其间毫无空隙的流体质点所组成的连续介质或连续体,这种连续介质仍然具有流体的一切基本力学特性。

连续介质的基本概念

连续介质概念的内容:流体是由无数多个流体质点(微团)组成的连续介质的整体,每个质点具备流体的一切基本力学性质。流体质点有两个含义:①由分子组成,②分子之间没有间隙。

如前所述,流体是由大量作随机运动的分子组成。从微观角度来看,分子之间存在着间隙,因此,流体的一切物理量在空间内是非连续分布的。同时,由于分子的随机运动,又导致任一空间点上流体物理量对时间的不连续性。因此,描述分子各自运动的理论将是十分复杂的,它已远远超出人们目前的知识水平。然而,分子的体积是很小的,分子之间的空隙尺度也很小,它与常用的宏观尺度相比是微不足道的。工程流体力学是论述流体的宏观特性,研究流体宏观机械运动规律,因此,将流体当作一种连续分布的介质处理,在大多数场合下是合理的。这一概念的含义是:认为流体不是由独立的分子所组成,而假想为无限多的、其间毫无空隙的流体质点所组成的连续介质或连续体,这种连续介质仍然具有流体的一切基本力学特性。(www.daowen.com)

流体中任意小的一个微元部分称为流体微团,当流体微团的体积无限缩小并以某一坐标点为极限时,流体微团就成为处于这个坐标点上的一个流体质点,它在任何瞬时都具有一定的物理量,如质量、密度、压强、流速等。因而在连续介质中,流体质点的一切物理量都是坐标和时间变量的连续函数,形成各种物理量的标量场或矢量场,这样就可以应用连续函数和场论等数学工具来研究流体的平衡及运动规律,这就是将流体假定为连续介质的作用。

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