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連續介質假定

鎖定
連續介質假定是將流體視為無數流體微團或質點組成的連續介質。表徵流體物理性質和運動參數的物理量。 [1] 
中文名
連續介質假定
定    義
將流體視為無數流體微團或質點組成的連續介質
流體是由大量的分子組成的,這些分子總是不停的,雜亂無章的運動着,分子之間存在着間隙。因此,從微觀角度看,流體分子在空間上的分佈是不連續的。此外,由於分子運動的隨機性,流體在時間上的分佈也是不連續的。但是,流體力學所研究的是流體在外力作用下的宏觀運動規律,是大量分子的統計平均特性,例如流體的密度,温度,壓強等;同時,流體分子運動的平均自由行程(在正常情況下,空氣分子的平均自由行程約為7*10^-6cm,1mm^3的體積中包含有2.7*10^16個分子)相對於流體力學所研究問題的通常物理尺度來説,非常小。因此,在流體力學的研究中,可以假設流體質點(宏觀上足夠小,微觀上足夠大的微體積內的流體)是由足夠數量的分子組成,彼此間無任何間隙,連續的充滿它所佔據的空間。這就是流體的連續介質假定。
由於採用了連續介質假定,那麼表徵流體特性的壓強,温度,密度以及速度等物理量可以看成是時間和空間連續分佈的函數。這樣,流體力學的問題可以使用微分方程等數學工具來進行研究。但是,在某些特殊流動的研究中,例如,火箭在空氣稀薄的高空中飛行,或流體在極近壁(如離壁面約1*10^-5)處流動時,由於分子平均自由行程與所研究問題的物理尺度具有相同的量級,則流體的連續介質假定不在成立。 [2] 
參考資料
  • 1.    柴誠敬等.化工原理:高等教育出版社,2010.5
  • 2.    侯國祥.工程流體力學.北京:機械工業出版社,2006.7:2