無因次量有什么用
無因次量有什么用
最佳答案報告的無量綱參數(shù)是由乘除乘平方根等幾個量組成的復(fù)數(shù)，每個量的量綱剛好完全抵消;比如設(shè)T代表一個時間常數(shù)，量綱為s，R代表電阻，量綱為V-s/C，C代表電容，量綱為C/V，那么T/RC就是一個無量綱參數(shù)，因為這個組合正好完全取消了所有量綱。
無因次量什么意思無因次量意思是什么
1.無量綱量是描述物理系統(tǒng)的量。它是一個沒有任何物理單位的純數(shù)。無量綱時間一般定義為一個結(jié)果或單位的比值，從而排除所有單位。
2.在一些復(fù)雜的物理方程中(尤其是流體力學(xué)和熱學(xué)中)，由于可變參數(shù)數(shù)量較多，無法進(jìn)行有效的定量研究，所以將一些參數(shù)組合在一起作為所謂的無量綱數(shù)，以有效地研究一些性質(zhì)相似的物理現(xiàn)象。
水力學(xué)最難學(xué)的是什么？
水力學(xué)是研究以水為代表的液體的宏觀力學(xué)運動規(guī)律及其在工程技術(shù)中的應(yīng)用。水力學(xué)包括流體靜力學(xué)和流體動力學(xué)。
流體靜力學(xué)研究液體在靜止或相對靜止?fàn)顟B(tài)下的力學(xué)規(guī)律及其應(yīng)用，討論液體內(nèi)部的壓力分布、液體在固體接觸面上的壓力、液體在浮體和潛體上的浮力以及浮體的穩(wěn)定性，以解決儲水容器、水管和水渠、擋水構(gòu)筑物以及水池、水箱、水管、閘門等浮在水中的構(gòu)筑物的問題。
大壩和船舶的靜荷載計算。流體力學(xué)研究液體運動的力學(xué)規(guī)律及其應(yīng)用，主要討論管流、明渠流、堰流、孔口流、射流等多孔介質(zhì)滲流的流動規(guī)律，以及求解供排水的流速、流量、水深、壓力和水工建筑物的計算。道路橋涵、農(nóng)田排灌、水力發(fā)電、防洪除澇、河道整治、港口工程中的水力學(xué)問題。隨著經(jīng)濟建設(shè)的發(fā)展，水力學(xué)產(chǎn)生了一些新的分支來處理一定條件下的水力學(xué)問題，如用波浪理論來解決河流輸沙引起的河床演變問題，用波浪理論來解決風(fēng)浪對防護(hù)結(jié)構(gòu)的動力作用以及對近岸底沙的沖淤作用。
水力學(xué)作為一門學(xué)科的誕生始于流體靜力學(xué)。公元前400多年，中國翟墨，《墨經(jīng)》年，有了浮力和排水量關(guān)系的想法。公元前250年，阿基米德在《論浮體》年闡述了浮體和潛體的有效重力計算方法。
1586年，德國數(shù)學(xué)家史蒂文提出了流體靜力學(xué)方程。17世紀(jì)中期，法國人帕斯卡提出了Pascal 液壓等效傳動原理。至此，流體靜力學(xué)已經(jīng)成型。
水動力學(xué)的發(fā)展關(guān)系到水利工程的建設(shè)。公元前3世紀(jì)末，都江堰、靈渠和鄭國渠建于秦朝。漢初以山澗為動力。
此后，他積累了歷代防洪和航運工程的豐富經(jīng)驗。然而，液體流動的知識在中國很長一段時間里以及在歐洲直到15世紀(jì)都被視為一種技能，但它并沒有發(fā)展成為一門科學(xué)。文藝復(fù)興時期，意大利人達(dá)芬奇在實驗水力學(xué)方面取得了巨大的進(jìn)步。他在裝有懸浮沙粒的玻璃容器中觀察到了水流現(xiàn)象，并描述了波的運動、管道中的水流以及波的傳播、反射和干涉。18世紀(jì)初，經(jīng)典流體力學(xué)迅速發(fā)展。歐拉和丹尼爾伯努利是這一領(lǐng)域的杰出先驅(qū)。
在十八世紀(jì)末和整個十九世紀(jì)，形成了兩個獨立的研究方向：一個是運用數(shù)學(xué)分析的理論流體動力學(xué);一種是依靠水力學(xué)在實驗中的應(yīng)用。開爾文、瑞利、斯托克斯、蘭姆等人的工作使理論水平達(dá)到了相當(dāng)?shù)母叨龋x才、達(dá)西、巴贊、弗朗西斯、曼寧等人在應(yīng)用水力學(xué)方面做了大量的實驗研究，提出了各種實用的經(jīng)驗公式。19世紀(jì)末，流體力學(xué)的發(fā)展扭轉(zhuǎn)了研究工作中的經(jīng)驗主義傾向。這些發(fā)展是：雷諾理論和實驗研究;雷諾 量綱分析：弗勞德 船模實驗;空氣動力學(xué)的迅速發(fā)展。20世紀(jì)初的一個重要突破是普朗特 邊界層理論，它在邊界層概念的基礎(chǔ)上把無粘理論和粘性理論聯(lián)系起來。
二十世紀(jì)蓬勃發(fā)展的經(jīng)濟建設(shè)提出了越來越復(fù)雜的水力學(xué)問題：高含沙河流的整治;發(fā)展高水頭水力發(fā)電;主要輸油管道的鋪設(shè);采油平臺的建造;防治河流、湖泊和海港的污染。使水力學(xué)的研究方向不斷發(fā)展，從固定床水力學(xué)發(fā)展到移動床水力學(xué);從單向流動到多相流動;從牛頓流體定律到非牛頓流體定律;從速度分布到溫度和污染物濃度分布;從一般的水流到產(chǎn)生氣體滲流和氣蝕并引起振動的高速水流。以應(yīng)用電子計算機為主要手段的計算水力學(xué)也得到了相應(yīng)的發(fā)展。作為一門實用學(xué)科，水力學(xué)將逐漸與流體力學(xué)融合。
流體力學(xué)的數(shù)學(xué)分析首先是根據(jù)問題的客觀條件和生產(chǎn)任務(wù)或理論要求，建立被研究液體的力學(xué)模型，提出假設(shè)，簡化分析。最常用的力學(xué)模型是連續(xù)介質(zhì)模型，它把分子間有間隙組成的不連續(xù)液體看成是緊密依賴的分子間沒有間隙的連續(xù)介質(zhì);在不可壓縮流體模型中，受壓收縮受熱膨脹的彈性液體被視為具有恒定非彈性密度的不可壓縮流體。在無粘流體模型中，流動時因粘性而產(chǎn)生內(nèi)摩擦的液體被視為無粘性、無內(nèi)摩擦的流體;理想液體模型，不可壓縮無粘性液體。力學(xué)模型確定后，以運動學(xué)和動力學(xué)基本方程為工具，結(jié)合初始條件和邊界條件，分析各種流動的質(zhì)量平衡、動量平衡和能量平衡，得出所需變量。
原型流的系統(tǒng)觀察和測量，從原始
始數(shù)據(jù)中尋求流動規(guī)律，是水力學(xué)研究的最可靠的方法。如果實際上不可能，或需要費用太大，則可在實驗室根據(jù)力學(xué)相似原理，找出影響流動的主要作用力，選用相應(yīng)的模型律，以縮小的比例尺在模型上近似地重現(xiàn)和原型成一定比例的流動，根據(jù)模型流動的測定，估算原型流動的狀態(tài)和各種參數(shù)，是數(shù)理分析和實驗分析的重要補充，它是以白金漢提出的，定理為依據(jù)，使有因次方程無因次化。由于水力學(xué)的基本量是長度、時間和質(zhì)量，獨立因次的數(shù)目為 三，則用無因次方程代替有因次方程可以使變量減少三個。
這在實驗分析中，可大量地減少實驗次數(shù)加速實驗進(jìn)程;在理論分析中，可以更合理地提出變量關(guān)系式。數(shù)值模擬是計算機問世以來所采用的研究方法，也是數(shù)理分析的一種補充。當(dāng)研究對象過于復(fù)雜、控制方程非線性、邊界條件不規(guī)則，利用現(xiàn)有的數(shù)學(xué)力學(xué)方法難以得出解析解時，可以建立數(shù)值模型，編制程序，通過計算機運算得出數(shù)字結(jié)果或圖線。和實驗研究相比，數(shù)值模擬在邊界條件和流體物理性質(zhì)上有更大的靈活性和控制范圍。
對于必須進(jìn)行實驗研究的問題先進(jìn)行數(shù)值模擬，可以對實驗規(guī)劃和布置、測試儀器的選擇提供有價值的參考。
單寬流量和流量的關(guān)系
一、水力學(xué)中單寬流量計算公式是 q=Q/B;1、式中的單位:q-m^2/s; Q-m^3/s; B -m;2、由于水力學(xué)的基本量是長度、時間和質(zhì)量，獨立因次的數(shù)目為三，則用無因次方程代替有因次方程可以使變量減少三個。這在實驗分析中，可大量地減少實驗次數(shù)加速實驗進(jìn)程;在理論分析中，可以更合理地提出變量關(guān)系式。
這種方法叫做理論法。
擴展資料：單一粗糙裂隙的滲流規(guī)律單一裂隙是構(gòu)成巖體裂隙**的基本元素，所以研究其滲流基本規(guī)律是巖體水力學(xué)的基本任務(wù)。巖體裂隙**滲流研究的基本理論——立方定律，根據(jù)理想光滑平板裂隙推導(dǎo)，因為其單寬流量q與隙寬e成3次方關(guān)系而稱為立方定律。式中：q為單寬滲流量;J為水力比降;e為裂隙開度(隙寬);g為重力加速度 ;υ為水流運動粘滯系數(shù)，在水溫15℃?時，υ=1.14×10-6m2/s。由于理想裂隙在自然界是不存在的，天然裂隙面均為粗糙裂隙，存在小范圍的不平整和大范圍的起伏，其隙寬e是沿程變化的，如仍要應(yīng)用立方定律，則其e該取最大值、最小值或是平均值 ，為此根據(jù)流量等效的方法提出了水力隙寬eh的概念，但是水力隙寬e?h是個虛擬隙寬，實際上是不存在的。
水靜力學(xué)水靜力學(xué)研究液體靜止或相對靜止?fàn)顟B(tài)下的力學(xué)規(guī)律及其應(yīng)用，探討液體內(nèi)部壓強分布，液體對固體接觸面的壓力，液體對浮體和潛體的浮力及浮體的穩(wěn)定性，以解決蓄水容器，輸水管渠，擋水構(gòu)筑物，沉浮于水中的構(gòu)筑物，如水池、水箱、水管、閘門。堤壩、船舶等的靜力荷載計算問題。水動力學(xué)水動力學(xué)研究液體運動狀態(tài)下的力學(xué)規(guī)律及其應(yīng)用，主要探討管流、明渠流、堰流、孔口流、射流多孔介質(zhì)滲流的流動規(guī)律，以及流速、流量、水深、壓力、水工建筑物結(jié)構(gòu)的計算，以解決給水排水 、道路橋涵、農(nóng)田排灌、水力發(fā)電、防洪除澇、河道整治及港口工程中的水力學(xué)問題。
舉出一個雷諾數(shù)低的流動，并解釋為什么雷諾數(shù)低
測量管內(nèi)流體流量時往往必須了解其流動狀態(tài)、流速分布等。雷諾數(shù)就是表征流體流動特性的一個重要參數(shù)。
流體流動時的慣性力Fg和粘性力(內(nèi)摩擦力)Fm之比稱為雷諾數(shù)。
用符號Re表示。Re是一個無因次量。 式中的動力粘度η用運動粘度υ來代替，因η＝ρυ，則 式中： l υ——流體的平均速度; l l——流束的定型尺寸; l ρ、η一一在工作狀態(tài);流體的運動粘度和動力粘度 l ρ——被測流體密度; 由上式可知，雷諾數(shù)Re的大小取決于三個參數(shù)，即流體的速度、流束的定型尺寸以及工作狀態(tài)下的粘度。 用圓管傳輸流體，計算雷諾數(shù)時，定型尺寸一般取管道直徑(D)，則 用方形管傳輸流體，管道定型尺寸取當(dāng)量直徑(Dd)。
當(dāng)量直徑等于水力半徑的四倍。對于任意截面形狀的管道，其水力半徑等于管道戳面積與周長之比．所以長和寬分別為A和B 的矩形管道，其當(dāng)量直徑 對于任意截面形狀管道 的當(dāng)量直徑，都可按截面積的四倍和截面周長之比計算，因此，雷諾數(shù)的計算公式為 雷諾數(shù)小，意味著流體流動時各質(zhì)點間的粘性力占主要地位，流體各質(zhì)點平行于管路內(nèi)壁有規(guī)則地流動，呈層流流動狀態(tài)。
