非惯性系中静止流体内部压强分布问题

本文从流体静力学传统教学中存在的问题出发,导出非惯性系中静止流体内部压强分布规律及其有关的等压面。     

匀质、静止流体中刚性物体所受的浮力

根据流体静力学的结论,计算了重力场内匀质、静止流体中刚性物体在三种不同情形下所受的浮力,与阿基米德原理给出的结论一致。计算和讨论过程加深了对浮力本质的认识。     

流体平衡的充要条件

针对流体静力学平衡方程能否作为流体平衡的充分条件的问题,利用N-S方程,分别以粘性流体和理想流体为研究对象,分析了流体静力学平衡方程与流体平衡的关系。分析认为,无论粘性流体还是理想流体,只要满足流体静力学平衡方程,流体就处于平衡状态。结果表明：流体静力学平衡方程是粘性流体和理想流体静止或在运动受限情况下平衡的唯一充分必要条件。     

对流动流体中伯努利方程的几个概念的理解──与李迺伯等人商榷

李 伯等四人编、北京高等教育出版社１９９３年出版的《物理学》（简称李书）第四章“流体的运动”中，在伯努利方程的推导、描述方面，把“流管”作为研究对象．把该方程中的压强看成是“与静止流体中的压强相当”是错误的。流动流体中的伯努利方程，本质上是质点系功能原理对定常流动流体的应用。流线和流管是两个为了清晰描述流体流动情况而借助的抽象概念，并不是实在的物体，研究问题时只能把流管中的流体作为对象。伯努利方程中的压强，不是静压强。     

对静止流体内的压强的再认识

借助于视策略这个概念推导了静止流体内的压强的普遍表达式,并论述了中学阶段学习的有关知识皆是特殊情形。     

对流动流体中伯努利方程的几个概念的理解——与李廼伯等人商榷

李廼伯等四人编、北京高等教育出版社1993年出版的《物理学》(简称李书)第四章“流体的运动”中．在伯努利方程的推导、描述方面．把“流量”作为研究对象，把该方程中的压强看成是“与静止流体中的压强相当”是错误的。流动流体中的伯努利方程，本质上是质点系功能原理对定常流动流体的应用。流线和流管是两个为了清晰描述流体流动情况而借助的抽象概念．并不是实在的物体．研究问题时只能把流管中的流体作为对象。伯努利方程中的压强，不是静压强。     

内嵌黏性流体欧拉梁的自适应减振模式研究

基于内嵌式黏性流体单元自适应减振方法（IVFUM），研究了一种新的内嵌式黏性流体单元（IVFU）减振模式．在简谐定频激励下，通过构建流体活动边界条件，将流固耦合模型近似简化为充液腔的纯流体动力学问题，并应用CFD软件FLUENT对内嵌流体欧拉梁在主振动下腔内流体的流动进行了数值模拟，结果表明：两种IVFU在一、二阶主振动下的自由表面形状、速度、相对压强及压力分布等流动性态对欧拉梁减振具有自适应和有效性；梁内流道水平比流道倾斜更具有减振的工程应用价值．     

压强、表面张力和沾湿现象的分子理论

一流体内部压强的分子理论液体和气体具有流动性,统称为流体。如果在流体中任一点有切应力,那么流体就要流动起来。因此静止流体中的切应力必须处处为零,换言之静止流体中任一点的应力必为纯的法应力。而且,由实验还可判定,这个法应力必定是压应力。从这一点出发应用牛顿定律可以证明:静止流体中任一点A的压应力只与A点的位置有关。而与应力所取截面的取向无关。我们把这个与截面取向无关的压应力称之为流体中的压强,这个结果就是一般所说的:在静止流体中,各个方向压强都相同。从这一点出发应用牛顿定律还可以证明:在地球表面上相     

非流体静力学体系的热力学简述

按照弹性理论，建立了非流体静力学体系的热力学关系     

均匀流中缆索静力计算用表

为了方便对均匀流中缆索的计算,编制了本用表。本表的特点是将各种缆索的所有特性值都统一在三角函数的运算下进行。应用本表解决水中多缆索系统的近似计算法[2]中的静力学问题,也方便了很多。 一根完全挠性的缆索,假设在拉力作用下不计伸长,所受的流体力无垂直分量,而且与缆索径迹保持同面,又设该流体力为恒定,则其构形和作用力的示意如图1,而其静平衡微分方程为: 法向方向上: 切向方向上:式中 P——单位长度缆索的重力(要扣除浮力)D——流体力的法向分力,D一尸sin‘日,F——流体力的切向分力,F一。Y尸COS‘0,T——缆索构形中任意点的…     

双筒流变仪中流体与内筒的惯性效应

当双筒流变仪的外筒以较高频率振摆时，即使被测的是牛顿流体，连接于内筒的扭丝所测出的力矩仍有相位滞后（“水的弹性分量困惑”），其原因是流体和内筒都有惯性。本文采用作者以前提出的化为常微分方程两点边值问题的新算法，对于流体与内筒的惯性效应做了详细的讨论。文中指出，只要设法减小内筒转动惯量和提高扭丝刚度，或者增大对内筒的空气阻尼，就可以避免在工作频率范围内发生共振现象。这时，可以不考虑内筒振摆而假设内筒静止，只考虑流体自身的惯性而使问题简化。     

非惯性系动力学基本原理

现有的理论力学教科书在叙述动力学基本原理时,一般都采用固定参照系(或惯性系),虽然对非惯性系也作了介绍,但一般只讲到质点对非惯性系的动力学方程,而没有对非惯性系的动力学基本原理作出系统的论述。因此,本文旨在较为系统地论述非惯性系动力学的基本原理。首先,讨论了对非惯性系(以下称 S'系)和对固定系(以下称 S 系)的基本动力学量的关系,以及作用力对 S'系和对 S 系的力矩和作功的问题,然后导出了质点系对     

利用虚功原理导出帕斯卡定律

帕斯卡定律是流体静力学中的一个基本定律，但在中学物理的推导过程中，笔者认为存在不妥之处。本文首先指出问题所在，尔后用理论力学中的虚功原理予以正确推导。     

多孔介质中活性流体的边界层

讨论了多孔介质中活性流体的边界性质，利用内、外解的摄动方法分析了孔隙度变化引起浓度、压强变化时，边界层法向速度、法向梯度、扩散梯度、渗透梯度和曲率的线性关系，从理论上得到了描述中心边界的扩散方程．     

漂浮小魔术

在我们的周围有很多现象都很有趣,若细究起来还真有很多的道理,只不过我们生活在其中,习以为常,并不在意。我们知道,流体都可以对被包围的物体产生浮力,浮力的原理也很简单,物体要占据本来流体所占据的空间,物体排出流体的所受的重力就等于物体所受浮力的大小。     

关于“流体静力学矛盾”作用机制的定量分析

在充满液体的等底等高的各种异型容器内,液体对容器底部压力相等,但对支承容器的面的压力(不计容器质量)并不相等。这是著名的“流体静力学矛盾”。对其作用机制作了具体的定量分析,得出了比较令人满意的解释。     

强化开采及油气重新运移聚集形成剩余油机理研究

运用流体势原理和油气运移成藏理论,研究了油田注水开发中强化开采及油气重新运移聚集形成剩余油机理和剩余油的分布规律。认为以储层非均质性和构造为主的静态因素与水动力、重力、浮力和毛细管力以及摩擦力等构成的动态因素共同控制剩余油的分布。其中水动力和浮力为油气重新运移聚集的主控因素。油藏内剩余油运移聚集遵循由高势区向低势区运聚的流体势原理。油藏内的低势闭合区是油气重新运移聚集的有利区域。研究结果表明,高含水后期剩余油分布总体上可以总结为"普遍分布、局部富集"。     

螺旋离心泵固液流体分层效应的涡旋形成机理

鉴于固液两相流在流体机械内部存在速度滑移现象,极易形成流体分层,导致压力梯度和密度梯度增大,进一步加剧了流体运动的复杂性,为讨论该情况下浮力效应对涡旋形成的机理,采用流体力学理论,利用数值模拟方法,对固液两相流在螺旋离心泵内部流动进行模拟和分析.结果表明:速度滑移现象在固相体积分数较大情况下更加明显,流体在各维度上分层使得浮力效应突出,该效应下等密度面线和等压线的斜交形成涡旋,同时,会使各流体层之间剪切力增大,流体呈现强非线性非定常湍流流动.结论揭示了浮力对于涡旋形成的作用机理,对于改善固液两相流在流体机械内部流动状况具有一定的指导意义.     

用曲面积分计算浮力的作用点

从液体的压强公式出发,通过曲面积分,分2种情况,即静止液体密度均匀、物体密度分布任意时的情况和静止液体密度不均匀时的情况,求出浮力的作用点位置.同时也给出了一个通过空间曲面积分化简空间力系的实例.     

两体问题在两个方面的推广

本文就开放系统和非惯性系两个方面对在惯性系中孤立系统的两体问题进行了推广．