流体静力学方程描述了哪些物理规律

1. 流体力学三大方程是什么 适用条件有哪些

流体力学的三大方程分别是连续性方程、能量方程、动量方程。下面是关于流体力学的简要介绍，供大家参考了解。

流体力学三大方程

流体力学之流体动力学三大方程分别指：

1、连续性方程——依据质量守恒定律推导得出；

2、能量方程（又称伯努利方程）——依据能量守恒定律推导得出；

3、动量方程——依据动量守恒定律（牛顿第二定律）推导得出的。

适用条件：

流体力学是连续介质力学的一门分支，是研究流体(包含气体，液体以及等离子态)现象以及相关力学行为的科学纳维-斯托克斯方程基于牛顿第二定律，表示流体运动与作用于流体上的力的相互关系。纳维-斯托克斯方程是非线性微分方程，其中包含流体的运动速度，压强，密度，粘度，温度等变量，而这些都是空间位置和时间的函数。一般来说，对于一般的流体运动学问题，需要同时将纳维-斯托克斯方程结合质量守恒、能量守恒，热力学方程以及介质的材料性质，一同求解。由于其复杂性，通常只有通过给定边界条件下，通过计算机数值计算的方式才可以求解。

流体力学原理及应用

流体力学原理主要指计算流体动力学中的数值方法的现状；运用基本的数学分析，详尽阐述数值计算的基本原理；讨论流域和非一致结构化边界适应网格的几何复杂性带来的困难等。

流体力学原理在游泳中的应用：水的自然特性与人体的飘浮能力凡涉及水环境的运动项目，参与者都不可忽视水的一条最为重要的自然属性──水是一种流体。物理学中，研究流体宏观运动的这部分力学，称为流体力学。

它分为流体静力学和流体动力学两部分。流体静力学研究流体平衡时力的宏观状态和规律，其主要内容有比重、液体内部压强、浮力和阿基米德定律等。

2. 流体力学：第三章

一、流体动力学积分型基本方程

1、质量体和控制体

（1）质量体（闭系统）：流场中封闭流体面所包含的流体称为质量体。

（2）控制体（开系统）：被流体所流过的、由相对于某一参考系不随时间变化的、封闭曲面包含的流体称为控制体。

2、随体导数和局部导数

随体导数：质量体内某物理量的总和随时间的增长率。

局部导数：控制体内某物理量的总和随时间的增长率。

3、输运公式：任意时刻，质量体内物理量的随体导数等于该时刻形状、体积相同的控制体内该物理量的局部导数与通过该控制体表面的输运量之和。

4、质量体上的守恒方程 —— Lagrange 积分型方程

质量守恒方程（连续方程）、动量守恒方程（运动方程）、动量矩守恒方程、能量守恒方程。

5、控制体上的守恒方程 —— Euler 积分型方程

将质量体上的守恒方程用输运公式，可得到控制体上的守恒方程。

（1）连续方程：

（2）动量方程：

（3）动量矩方程：

（4）能量方程：

6、定常流中的常用公式

(1) 定常流中沿流管截面的质量流量相等

(2) 理想流体在势力场中做绝热定常流动的能量方程

(3) 理想流体在势力场中做绝热、定常流动、沿流线、的能量方程

沿流线的Bernoulli方程：

(4) 理想流体势力场中不可压缩、定常流动、沿流线、的能量方程

流管能收缩成流线吗？不一定

流线和涡线会重合吗？能重合

7、非惯性参考系中的守恒方程

二、积分型守恒方程的应用

三、流体动力学微分型基本方程

1、微分型基本方程

2、微分型基本方程组封闭性讨论

（1）本构方程：流体微团的应力状态和微团运动状态间的物性关系 式，称为介质的本构方程。

（2）热力学状态方程

常用粘性流体微分型封闭方程组

（1）重力场中符合牛顿流体假设和傅里叶定律 的常比热完全气体的流动

（2）重力场中均质不可压缩牛顿流体的流动

3、边界条件和初始条件

四、流体静力学

1、流体静力学基本方程

静止条件下： 或 。代入可得：

2、静止流场的质量力条件

正压流体：流体质点的密度只是当地压强的函数 。不满足该关系的流体称为斜压流体。

正压流体的压力函数：

4、重力场中静止流体的压强分布

（1）重力场中的静止液体（均质不可压）

（2）重力场中的静止大气

完全气体： ，且 。

补充方程：绝热大气 和等温大气 。

国际标准大气模型：海平面、对流层、同温层， 。

5、非惯性坐标系中的静止液体

6、重力场中静止流体作用在固体表面上的合力、合力矩、压力中心

（1）静止液体作用于物体表面上的合力 。

（2）静止液体作用于物体表面上的合力矩

（3）压力中心

3. 流体静力学原理的内容是什么

流体静力学的基本原理,即物体在液体中的减轻的重量,等于排去液体的重量,又称“阿基米得原理”

4. 流体微分方程推导重力作用下静水压强的分布规律

流体静压强只是位置坐标的连续函数：p=p(x,y,z)
dp=δp/δx*dx+δp/δy*dy+δp/δz*dz (1)
流体静力学的微分方程：
X-(1/ρ)δp/δx=0
Y-(1/ρ)δp/δy=0
Z-(1/ρ)δp/δz=0
即δp/δx=ρX
δp/δy=ρY （2）
δp/δz=ρZ
把（2）代入（1）得 dp=ρX*dx+ρY*dy+ρZ*dz
当质量力仅有重力，选向上为z的正坐标，则X=0，Y=0，Z=-g 代人上式得：
dp=-ρgdz
积分得 p = -ρgz+C （3）
设液面坐标为zo,压强为po代入上式得：po=-ρgzo+C，即 C=po+ρgzo代回（3）得
p = po+ρg(zo-z) 而zo-z就是水深h,因此
p = po+ρgh
上式即就是以压强形式表示的流体静力学的基本方程，它反映了重力作用下静水压强的分布规律。

5. 流体静力学方程是什么

流体静力学基本方程是描述流体静止状态下的方程，静止是运动的特殊状态。在描述运动流体时有N-S方程，在无运动的情况下N-S方程可化为流体静力学基本方程。

6. 流体静力学基本方程说明了什么

h位1+h静1= h位2+h静2
结论：对静止的同一、连续不可压缩流体（ρ为常数）：
▲ 同一水平面上各点静压力相等(连通器原理).
▲ 流体中任一点的压力等于其自由表面上的压力加上该点距自由表面的垂直距离与ρg的乘积.
▲ 流体中各点的静压头与位压头之和为一常数,此值仅与基准面有关.

7. 静力学基本方程的意义是什么

1、几何意义：第一项代表位置水头，静流体中某点至基准面的高度，与基准面有关

第二项
压力水头
静流体中某点上方液柱的高度，与基准面无关
前两项的和是测压管水头
2、物理意义：第一项是比位能，单位重量流体所具有的位置势能，
第二项是比压能
单位重量流体的压力势能，在p作用下，上升
h=p/γ
即流体位置势能的增加
两项之和
比总势能
(7)流体静力学方程描述了哪些物理规律扩展阅读
在工程上最常见的流体平衡时指流体相对于地球没有运动的静止状态，也就是质量力只有重力作用下的情况。
静力学基本方程式：
p=p0+γh
它说明
（1）静止流体中任一点的压力p等于表面压力p0与从该点到流体自由表面的单位面积上的液柱重量（γh）之和。该式子可以求出静止流体中任一点静水压力。
（2）在静止流体中，压力随深度按线性规律变化。式子中变量仅为p和h，而p=f(h)为一次函数。
（3）在静止流体中，相同沉没深度（h=常数）各点处压力相等。也就是在同一个连续的重力作用下的静止流体的水表面都是等压面。但必须注意，这个结论只是对互相连通而又是同一种流体才适用。
参考资料
静力学基本方程式_网络

8. 流体静力学基本方程式

静力学基本方程式是：p=p0+pgh=p0+γh