什么情况下流体不能当作连续介质(固体液体和气体的共同特点是)

什么情况下流体不能当作连续介质(固体液体和气体的共同特点是)

首页维修大全综合更新时间:2024-08-06 20:38:40

什么情况下流体不能当作连续介质

连续介质是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)。而达不到上述情况就不能称为连续介质。

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。

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