作者ntust661 (TOEFL_5!)
看板Physics
标题Re: [问题] 位势流的矛盾
时间Wed Dec 27 23:27:36 2017
※ 引述《Lanjaja ()》之铭言:
: 【出处】(习题或问题的出处)
: 阅读流体力学课本後所产生的疑问。
: 【题目】(题目的文字叙述,如有图片亦可提供图片)
: 1.考虑流体力学中满足▽‧v=0的2维流体,可以旋度表示,即stream function,
: 这个地方没问题,
: 但是课文又提到如果进一步又加了无黏滞性的条件 => (▽^2)v = 0
: 利用向量恒等式可得LHS = ▽(▽‧v) - ▽ x (▽ x v) = RHS = 0
: =>▽ x (▽ x v) = 0
: => 然後说所以▽ x v = 0。
: 一直想不清楚为什麽最後可以从▽x(▽xv) = 0 => ▽ x v = 0
来赚点p币~
根据我所学,位势流是从一个简单的定义来的。
→
与重力有关系的我们称重力位势 ρg = ▽ψ
→
而跟速度有关系的则称为速度位势 U = ▽ψ
以下不用箭头,向量以<~>表示,但▽~并不标上向量符号。~x表示对x偏导数
<U> = <u,v> u,v分别是x,y方向的速度分量。
====
Potential term
<U> = ▽ψ
在稳态(不含t)、不可压缩(▽‧<U> = 0)的二维流场下
满足 ▽x<U> = 0 (irrotational)
可以得到 ▽^2ψ=0
====
Streamline term
ux+vy=0 (▽‧<U> = 0)
若 u = φy, v = -φx
这样就有 ▽^2φ=0
而他为什麽会叫做streamline,画图就知道罗~
到这里▽x<U> = 0就只是单纯的▽x(▽ψ)=0
希望有解答到你 :)
: 2.另外一个相关问题问题
: 也有书本直接假设考虑流体力学中满足▽‧v=0的2维流体且无旋性▽ x v = 0
: 我的疑问是根据亥姆霍兹定理,一个向量v可以表示成-▽φ + ▽ x A
: 如果已经满足▽‧v=0,v将没有-▽φ的部分,
: 按照定理v = ▽ x A
: 但是因为无旋性=> v 又可表示成 -▽φ,
: 这不就上面说的满足▽‧v=0就没有-▽φ部份矛盾
: 这是否又表示无旋性和无散度不能够同时满足?否则v就只能是nontrivial的向量场?
: 【瓶颈】(解题瓶颈或思考脉络,请尽量详述以利回答者知道要从何处讲解指导)
: (正确示范:我算出来的答案好像不太对,这是我的计算过程,哪里出问题?)
: 我已经将我的思路叙述在题目中,
: 恳请强者帮忙回答,
: 感谢!
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