Kc數
在流體力學中,Kc數(Keulegan–Carpenter number)是一個無量綱數,用來描述一個在振蕩流場中的物體,所受到的阻力相對惯性力之間的關係,也可可以用在一物體在靜止流體中振蕩的情形。Kc數小表示慣性力的影響比阻力要大,Kc數大表示(紊流)阻力的影響較大。 Kc數的定義如下 :K_C = \frac{V\,T}{L}, 其中 *V為流速振蕩的振幅(若是物體振蕩的情形,則為物體速度的振幅) *T為振蕩的週期 *L為物體的特徵…
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在流體力學中,Kc數(Keulegan–Carpenter number)是一個無量綱數,用來描述一個在振蕩流場中的物體,所受到的阻力相對惯性力之間的關係,也可可以用在一物體在靜止流體中振蕩的情形。Kc數小表示慣性力的影響比阻力要大,Kc數大表示(紊流)阻力的影響較大。 Kc數的定義如下 :K_C = \frac{V\,T}{L}, 其中 *V為流速振蕩的振幅(若是物體振蕩的情形,則為物體速度的振幅) *T為振蕩的週期 *L為物體的特徵…
沃默斯利數(Womersley number),會用α或\text{Wo}的符號表示,是生物流體力學及的无量纲量。是表示頻率以及黏滯效應之間的關係。沃默斯利數得名自(1907–1958),為紀念他在動脈血液流動上的研究,因此命名。在實驗建模時(實驗研究中要比例放大血管系統時),會根據沃默斯利數來維持。在確認邊界層厚度,判斷進入效應是否可忽略時,也會用到沃默斯利數。 有些文獻將沃默斯利數的平方稱為斯托克斯數(Stokes number,\…
是大氣科學當中使用的名詞,為評估垂直大氣是否穩定、對流是否容易發展的指標之一。近地面的空氣塊受垂直風切擾動或地形等其他因素而沿著絕熱線上升時,在一定高度以上其溫度若比周圍環境溫度高,意味著氣塊密度較周圍環境空氣小,則周圍環境將給予氣塊向上的浮力。周圍環境對空氣塊的作用力與空氣塊位移相乘,而得到周圍環境對氣塊所做的功,這部分的能量在理想狀態下將會儲存在空氣塊中,使其具有向上發展的動能。一般對流可用位能的計算範圍,是以自由對流高度以上到平衡…
在流体动力学中,在连续体力学的框架内,流体质点或称流体微团是指非常少量的流体,在其随流体流动移动的整个动态历史中可以识别。 当它移动时,流体质点的质量保持不变,而在可压缩流动中,它的体积可能会发生变化。 并且它的形状由于流动的扭曲而改变。 进一步注意,与可以唯一识别的流体包裹的数学概念不同——以及与其直接相邻包裹的唯一区别——在真实的流体中,这样的包裹并不总是由相同的粒子组成。分子扩散将缓慢地演变包裹性质。 相应地,也可以引入材料线和材…
在流体力学中,附加质量或虚拟质量是指系统额外增加的一部分惯性值,因为做加减速运动的物体会带动其周边的部分流体一起运动。在实际计算中,可以将它简化理解为一定体积的流体”粘附“在物体上,与物体同步运动,尽管事实上这部分流体的运动状态并非完全一致。 附加质量系数指附加质量与等效置换的流体质量(即流体密度乘以等效体积)之比,是一个无量纲量值。通常,附加质量是一个二阶张量,它将流体加速度矢量与作用在物体上的合力矢量关联在一起。 背景 弗里德里希·…
涡量,也称为涡度,是一个流體力學的概念,用以描述流體的旋轉情況。數學上,渦度\zeta是描述速度場 \vec{v}的旋度,是一個向量場。 : \vec{\zeta} = \nabla \times \vec{v}. 在氣象學之中所考慮的流體就是大氣,實際上通常就僅考慮渦度的鉛直分量;另外,由於大氣的速度場是以靜止地球為參考坐標,故亦稱為相對渦度。當氣團的相對渦度為正值時,表示該氣團出現逆時針轉動;反之,相對渦度負值則為順時針轉動。 如果…
特性黏度(Intrinsic viscosity) 是一个用于描述溶质所带来的溶液的黏度变化的物理量,常用 \left[ \eta \right]表示,其定义为 :[ \eta ] = \lim_{\varphi \rightarrow 0} \frac{\eta - \eta_{0}}{\eta_{0}\varphi} 或者:[ \eta ] = \lim_{c \rightarrow 0} \frac{\eta - \eta_s}{…
雷諾傳輸定理也稱為萊布尼茲-雷諾傳輸定理或雷諾输运定理,是以積分符號內取微分聞名的萊布尼茲積分的三維推廣。 雷諾傳輸定理得名自奧斯鮑恩·雷諾(1842–1912),用來調整積分量的微分,用來推導連續介質力學的基礎方程。 考慮在時變的區域\Omega(t)積分\mathbf{f} = \mathbf{f}(\mathbf{x},t),其邊界為\partial \Omega(t),考慮上式對時間的微分: : \cfrac{\mathrm{d…
毛细管粘度计是通过测定流过毛细管中的流体流量、毛细管出口与入口间的压力差,再根据哈根—泊肃叶 (Hagen-Poisculli) 法则求得流体粘度的一种粘度计。 原理 哈根-泊萧叶公式: :\eta=\; \frac{\pi R^4 p}{8 V L} t 其中: :v=\;一段时间t内流经毛细管的体积 :R=\;毛细管半径 :p=\;毛细管两末端压强差 :L=\;L毛细管长度 因而只要得到流过的液体体积、时间和加在液体上的压力就可以得…
大氣物理學是物理學於大氣科學的應用。大氣物理學家利用流體方程式、化學模型,並研究輻射收支以及大氣中的能量轉換(包含與其它系統間的關聯,例如海洋),建立起地球及其他星球的大氣模型。為了要建立起天氣模型,大氣物理學家使用一些與物理相關的數學理論,包含散射理論、波傳遞的模型、雲物理學、統計物理學和空間分析。大氣物理學不僅與氣象學和氣候學有緊密關係,更包含了研究大氣所需要儀器的設計和製造,以及其數據的分析,像是遙測。在太空時代的來臨及探空火箭的…
涌潮,又称暴涨潮或怒潮,指的是海洋潮汐暴涨的现象。常见于潮差大、河床平缓、喇叭形或宽漏斗形的河口。钱塘江、塞纳河、亚马孙河等河口都有涌潮现象。 参考文献 *
馬赫波是一種傳播速度等於音速的壓力波,若是對可壓縮流增加微小壓力,就能引起马赫波。只要超音速流体中有足夠的馬赫波,它們就能可以結合成一個衝擊波。 参考文献
液压液是液压系统的工作介质,主要作用是传递,转换,控制液压能量,其它作用有抗氧化、润滑、防锈、防腐蚀、冷却、减震和冲洗等特性要求。 以適宜之粘度,依液壓系統所用油泵的種類而選擇適當之粘度,同時必須具有高粘度指數才不易因溫度變化而影響操作,亦需具有較高之氧化穩定性,防銹性,抗泡沫性,以及分離水份能力。 使用的液壓液設備的例子包括:挖掘機和、、動力轉向系統、變速箱、垃圾車、飛機、飛行控制系統、升降機、以及工業機械。 功能與特性 液壓液的主要…
流速,是流体的流动速度。当流速很小时,流体分层流动,互不混合,称为层流,或称为片流;逐渐增加流速,流体的流线开始出现波浪状的摆动,摆动的频率及振幅随流速的增加而增加,此种流况称为过渡流;当流速增加到很大时,流线不再清楚可辨,流场中有许多小漩涡,称为湍流,又称为乱流、扰流或紊流。 这种变化可以用雷诺数来量化。雷诺数较小时,黏滞力对流场的影响大于惯性力,流场中流速的扰动会因黏滞力而衰减,流体流动稳定,为层流;反之,若雷诺数较大时,惯性力对流…
洛伦兹力测速仪(简称 LFV)的是一种非接触式流量测量技术,尤其适用于液态金属,如冶金工业中钢液、铝液等。洛仑兹力测速系统被称为洛伦兹力流量计。 物理原理 洛伦兹力测速仪的基本原理如右图所示。当导电流体(如铝液)流经永磁体产生的磁场时将在液体金属中产生感应电流(或称涡电流)。感应电流与磁场相互作用进而产生电磁力,即洛仑兹力,其作用相当于阻碍液体金属流动。根据牛顿阐述的作用力与反作用力关系的第三定律-会有大小相等方向相反的作用力作用在永磁…
在流體力學中,瑞利問題()或斯托克斯第一問題(),得名於瑞利男爵與喬治·斯托克斯,是一個由無限長平板從靜止開始運動所產生的流體流動問題。這被認為是具有納維-斯托克斯方程式精確解的最簡單的非穩定問題之一。研究了由半無限平板運動所產生的現象 。 流體描述 考慮一個對初始靜止的無限大流域來說位於y=0的無限長平板突然以定速度U往x方向移動,不可壓縮納維-斯托克斯方程式可簡化為 :\frac{\partial u}{\partial t} = …
中的高德勒渦旋]] 高德勒渦旋(Görtler vortices)為流體力學名詞,是指當邊界層流經過彎曲管壁時出現的二次流。若邊界層厚度小於曲率半徑,沿著管壁的壓力會維持定值,但若邊界層厚度和曲率半徑相當,離心力會使沿著管壁的壓力開始變化,因此會形成離心的不穩定(高德勒不穩定性),並形成高德勒渦旋。 高德勒數 高德勒渦旋的影響可以用無量綱高德勒數(G)表示,高德勒數是邊界層中离心作用和黏滯力之間的比值,可以表示為 : \mathrm{G…
迪恩數(D,De或Dn)是流體力學中的無因次量,會用在彎管及彎曲渠道的流體研究中,得名自1920年代研究彎曲流場的英國科學家。 物理背景 黏性流體沿直管道流動時,管中央的流速較快,近管壁的流速較慢,為泊肅葉流。轉彎時,受離心力影響,中央較快的流體被推到外側(附圖的右側),管壁附近的流體相應被擠壓返回內側(附圖的左側),產生兩個反向的渦旋。此種次要的效應與原先向前的流動互相疊加,所以流體粒子實際的軌跡是螺旋線。此種渦流稱為迪恩渦()。 定…
機翼出現氣流的邊界層分離現象]] 邊界層分離是一種流體的現象,是指原本緊貼物體表面流動的邊界層脫離物體表面。 當固體在流體中運動(或是一靜止固體放在運動的流體中),由於黏滯力的作用,在靠近固體表面的流體會出現邊界層。依照局部流場的雷諾數不同,邊界層內的流體可分為層流或是紊流。 若邊界層受到的影響,使得邊界層相對物體的速度漸漸下降,甚至接近0,此時就會出現邊界層分離的現象。此時流體的流動脫離物體的表面,會產生渦流及渦旋。在空氣動力學中,邊…
厄塞爾數(Ursell number)是流體動力學中的無量綱,表示流體層中長的表面重力波的非線性程度,得名自1953年發現此重要性的。 厄塞爾數是推導自,一個針對非線性週期波的摄动序列,在的長波極限-其波長遠大於水深時,Ursell數U可以定義如下: :U\, =\, \frac{H}{h} \left(\frac{\lambda}{h}\right)^2\, =\, \frac{H\, \lambda^2}{h^3}, 若不考慮常數3…