首页 理论教育 拉格朗日法:流体内部质点运动的跟踪方法

拉格朗日法:流体内部质点运动的跟踪方法

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:拉格朗日法又称质点跟踪法,着眼于流体内部各个质点的运动情况。这个方法是瑞士科学家欧拉首先提出来的,后被法国科学家拉格朗日做了完善的表述和具体运用。拉格朗日法是将整个流体的流动当成许多流体质点运动的总和来进行研究的。采用拉格朗日法求流体质点的速度,直接对式(3-1)求导,即有式中,u、v、w分别为流体质点沿x、y、z方向的分速度。

拉格朗日法:流体内部质点运动的跟踪方法

拉格朗日法又称质点跟踪法,着眼于流体内部各个质点的运动情况。这个方法是瑞士科学家欧拉首先提出来的,后被法国科学家拉格朗日做了完善的表述和具体运用。

拉格朗日法是将整个流体的流动当成许多流体质点运动的总和来进行研究的。这一方法需要考察每一个质点在运动过程中的轨迹、速度、加速度以及相应流动参数的变化等,然后再汇总起来研究整体的流动情况,这实际上是用理论力学中质点系动力学的方法来研究流体的运动。若以某一确定的流体质点为研究对象,其起始时刻t=0时的位置为(a,b,c),在任一时刻t的位置为(x,y,z),则有

式中,a、b、c称为拉格朗日变量,对某一具体的质点,起始坐标a、b、c为常数,x、y、z仅是时间t的函数,式(3-1)所表达的就是这个质点的运动轨迹。如果t取定值,而a、b、c取不同的值,式(3-1)便表示了某一时刻t所有的流体质点的分布情况。

采用拉格朗日法求流体质点的速度,直接对式(3-1)求导,即有(www.xing528.com)

式中,u、v、w分别为流体质点沿x、y、z方向的分速度。

由于有无限多的流体质点,故必须选择有代表性的质点进行逐一的研究,所建立的数学方程组很大,求解也比较困难,故除特殊情况外,一般很少使用。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈