当前位置:新励学网 > 建筑专业 > 按连续介质概念,流体质点是( )。

按连续介质概念,流体质点是( )。

发表时间:2024-07-22 16:03:09 来源:网友投稿

按连续介质概念,流体质点是( )。

A 、几何的点

B 、流体的分子

C 、流体内的固体颗粒

D 、几何尺寸在宏观上同流动特征尺度相比是微小量,又含有大量分子的微元体

参考答案:

【正确答案:D】

假设流体为连续介质,即认为流体是由微观上充分大而宏观上充分小的质点组成,质点之间没有空隙,连续地充满流体所占有的空间。

按连续介质的概念,流体质点是指什么

流体力学或固体力学研究的基本假设之一。它认为流体或固体质点在空间是连续而无空隙地分布的,且质点具有宏观物理量如质量、速度、压强、温度等,都是空间和时间的连续函数,满足一定的物理定律(如质量守恒定律、牛顿运动定律、能量守恒定律、热力学定律等)。编辑本段油藏范围这里的不连续介质是指在整个油藏范围,不将其作为连续介质,只有大裂缝内部范围才能作为连续介质.饱和度中值压力越高,储层未经改造前原始生产油气的能力越低。编辑本段质点所谓质点,实际是指微观充分大、宏观充分小的分子团,也称微团。即其尺度比分子或分子运动尺度足够大,它可以包含“无数”的分子,而比所研究力学问题的特征尺度足够小。有了连续介质假设,就可以在流体力学研究中广泛运用数学分析这一强有力的工具。实际流体的结构在一般情况下是非常接近连续介质模型的。编辑本段冰点温度例如在冰点温度(273.15开)和标准大气压(101325帕)下,1立方厘米空气含分子约2.7×1019个,分子平均自由程约10-9厘米(液体比气体更为“致密”),1秒内分子碰撞约1029次。显然从力学角度完全可以忽略分子结构的离散性和分子碰撞作用的间歇性,而认为物质是连续的。在特殊情况如稀薄气体中,分子自由程相比力学特征尺度已不是非常小,因而连续介质假设不适用;激波层的厚度为分子量级,研究激波层中的气体运动也不能用连续介质假设。编辑本段化学工程化学工程研究中从宏观角度对流体进行的一种处置,即把流体视为由无数分子集团所组成的连续体系,把每个分子集团称为质点,质点在流体内部一个紧挨一个,它们之间没有任何空隙、流体被这种介质所充满,因而将流体看作连续介质,其目的是为了摆脱复杂的分子运动,而从宏观角度(如受到重力、离心力等外力作用时)研究流体的运动规律。

流体质点是实质存在的正确吗

正确。根据连续介质模型,组成流体的最小物质实体是流体质点,因此流体质点是真实存在的,所以流体质点存在是正确的。流体质点又称“流体微团”,指一个体积很小、但仍然大得足以满足连续介质假定的流体元,流体质点具有多少不随所取流体元的大小而变化的宏观流体属性如平均密度、平均压强、平均速度等。在其内部物理量如质量、动量等可视为处处均匀地分布。

科学家是怎么研究流体的?两大假设你知道吗?

对于现实生活中流体的研究,实际上是比较困难的,所以我们需要对流体做出许多假设。

那么本文就将介绍流体力学中最重要的两个假设。

首先是 连续介质假设。

我们知道流体都是由一个个分子所组成的,比如水就是由一个个水分子所组成。从这个角度看起来,流体不是连续的,因为分子之间存在着间隙。

那么如果我们要对流体进行研究,就必须要对流体中的每一个分子都进行研究。

这当然是可行的,但是会消耗太多的运算资源,不值得如此去做。

由此就有了连续介质假设,这一理论是采用流体质点作为流体的一个研究对象。

所谓流体质点是一个宏观上无穷小,而微观上无穷大的模型。

在这里我们以水作为例子,弱水三千,我们只取一瓢饮。那么这所谓的一瓢水相对于弱水三千而言,自然是非常小的。

实际上的流体质点,仅仅只是一个非常小的流体微团而已,它的体积远远小于1毫升。所以它相对于我们自然生活中所可以碰到的水而言,完全可以说是微不足道的。这就是我们把流体质点作为一个微观上无穷小的物质的原因。

流体质点虽然非常小,但是在其中的水分子就更加小了。所以哪怕是这么微小的一个流体质点,其内部也含有大量的水分子。因为这一流体质点中蕴含有数量极其巨大的水分子,所以可以称其为是微观上无穷大的。

这边可以总结一下,无穷小和无穷大是根据不同对象而言的。正如我们相对于蚂蚁而言是非常庞大的,但是我们相对于恒星而言又是极其渺小的。

宏观指的就是我们在生活中遇到的流体,从它们的角度来看,流体质点是非常微小的。微观指的是流体分子,从它们的角度来看,流体质点又是无穷大的。

有了流体质点以后,我们接下来只要去研究流体质点就可以了。所以流体质点的产生大大减少了我们的运算量。

而且流体从流体质点的角度来看是连续的,这样许多表征流体宏观特性的物理量也就是连续的了。

当然如果我们确实想要研究流体中一个分子的运动情况,那也是可以的。

只不过在大部分情况下,我们需要了解的是流体各个物理量的统计平均值。这句话的意思是我们不想知道一个分子具体是怎么运动的,我们需要知道的是整个流体是怎么运动的。

在这种情况下,使用流体质点就完全足够了。

但是有的时候这一假设也是不成立的,比如在流体比较稀薄的时候。

我们知道在空气中含有水分子的,但是水分子的含量相对而言比较少。所以如果我们截取某一体积的空气,把这一部分作为一个流体质点来研究水的运动情况,那是绝对不行的。因为这样一个流体质点中所含有的水分子太少了,所以它不可以被视为是微观上无穷大的。

换句话说在比较稀薄的流体当中,是没有办法应用流体连续介质假设的。

接下来我们再来看一下壁面无滑移。我们知道在一根管子中,流体是流过这样一根管子的。 那么这就带来一个问题,在管子壁面处的流体是否是向前运动的呢?

答案是否定的,在壁面处的流体是完全静止的,而且在壁面附近流体的速度也是小于平均速度的。

目前而言大家可以认为是壁面把流体给拖住了。就像你在向前跑的时候,有人拽住你一样,壁面也会拉住流体分子。当然在后续的学习中,我们会了解到边界层的概念,这就比较复杂了。

免责声明:本站发布的教育资讯(图片、视频和文字)以本站原创、转载和分享为主,文章观点不代表本网站立场。

如果本文侵犯了您的权益,请联系底部站长邮箱进行举报反馈,一经查实,我们将在第一时间处理,感谢您对本站的关注!