流體質量力

流體質量力

流體質量力,空氣動力學術語,對於所研究的流體,質量力是作用在此流體內所有的流體質點上,且與質量成正比的力。

基本介紹

  • 中文名:流體質量力 
  • 套用領域:空氣動力學 
  • 分類:重力、慣性力 
  • 又稱:體積力 
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與表面力的區別

表面力

作用在所研究的流體表面上的力叫作表面力。作用在液體表面上的大氣壓力是表面力,流體流動時產生的摩擦力是表面力。將所研究的流體與周圍的流體隔離時,為了代表周圍的流體而假設作用於這一體積上的力也是表面力。

質量力

這種力可以分為兩種;一種是外界物質對流體的引力,如地心引力產生的重力,另一種是流體作不等速運動而產生的慣性力和離心力。

流體質量力的特點

流體質量力具有以下幾個特點:若在流體中取出一團被封閉表面A所包圍的某一任意體積V的流體,質量力是作用在體積V內所有流體質點上,力的大小與這一流體質點的質量成正比,而與在體積V外流體的存在無關。質量力是分布力,它是分布於各流體質點的體積上,質量力又稱為長程力,它能穿越空間作用到所有的流體質點上。一般來說,質量力包括重力和慣性力兩種。
在流體力學中,質量力的大小通常以作用在單位質量上的力來表示。

流體質量力公式

在流體中取質量為m的一團流體,其體積為V,流體質點M在其中,包固M點的流體元體積為
,設流體元的密度為ρ,作用於流體元的總質量力為
,定義M點單位質量的質量力
 這個力簡稱質量力。

常見實例

在重力場中,流體質點受地球引力的作用產生的重力,以及當研究流體的加速度運動時,套用達朗貝爾原理虛加在流體質點上的慣性力,均屬於質量力。

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