物理相似性理论小结

相似是指客观事物存在的同与变异的矛盾统一:相似论旨在用辩证唯物主义的观点,对客观世界中大量存在的相似现象和原理进行讨论;客观世界发展过程中的相似现象会反映到人们的大脑中来,所以人们总是在自觉不自觉地按照相似的规律去认识世界、改造世界。

概念:如果两个同一类物理现象,在对应的时空点,各标量物理量的大小成比例,各物理量除大小成比例外,方向也相同,则称这两个物理现象是相似的。

流体力学上的流动相似条件
1.几何相似。指流动空间几何相似,即形成此空间任意相应两线段夹角相同,任意相应线段长度保持一定的比例。
2.运动相似。指两流动运动相似,相应点的流速、加速度等大小成比例,方向相同。
3.动力相似。要求同名力(同一物理性质的力)作用,相应的同名力成比例。物理原型流动中,如果作用着粘性力、压力、重力、惯性力、弹件力、张量等,则模型流动中也同样地作用着粘性力、压力、重力、惯性力、弹性力张量等,且成比例。
4.流动的边界条件与起始条件相似

上述流场的几何相似是流动力学相似的前提条件,动力相似是决定运动相似的主导因素,而运动相似则是几何相似和动力相似的表现。流动相似理论是工程模型研究和实验的基础,模型和原型的相似及参数的测试与数据处理是工程模型研究的两个核心问题。

相似三定理
相似第一定理:彼此相似的现象,其单值条件(把某一现象从无数个同类现象中区分开来的条件)相似,对应部位上同名相似准数必定相等,即相同名称的相似准数分别相等。
相似第二定理:描写现象的方程式可以改用相似准数的单值函数关系表示。或由定性物理量组成的相似准数,相互间存在着函数关系。
相似第三定理:凡物理本质相同的现象,当单值条件相似,且由单值条件中的物理量组成的相似准数数值相同,则现象必定相似。

对于无法建立微分方程的问题,可以通过量纲分析法来导出其相似准则。包括Rayleigh法和Buckingham法(π定理)。

青春悄然而逝,我,一路向前...

2 Comments On 物理相似性理论小结

  1. avatar

    不知道博主有没有发现这个主题,好像不能够放大的照片,过大就会乱套了

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