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守恆型方程是一個科技名詞。

世界三大漢語詞典分別是中國大陸的《 漢語大詞典[1]》(共13冊,5.6萬詞條,37萬單詞)、中國台灣的《 中文大辭典 》(共10冊,5萬詞條,40萬單詞)以及日本的《 大漢和辭典 》(共13冊,4.9萬詞條,40萬單詞)。漢字是記錄漢語的文字[2],它已有六千年左右的歷史,是世界上最古老的文字之一。

名詞解釋

在推導流體的控制方程時,可以從四種流動模型(空間位置固定的有限控制體、隨流體運動的有限控制體、空間固定的無限小控制體、隨流體運動的無窮小控制體)中推導出流體運動的控制方程。當流體穿越虛構的空間界面時(即控制體位置固定),對這個體積內的流體進行數學描述,得到的方程就是守恆型的方程。這裡假設的控制體是有限體積,包含了許多流體微團,稱得到的方程為積分形式的守恆型方程。如果空間縮小為流體微團大小,稱得到的方程為微分形式的守恆型方程。

在經典力學範疇內,任何流體運動的規律都是由以下牛頓三個基本定律為基礎的:(1)質量守恆定律;(2)牛頓第二定律:動量定理;(3)能量守恆定律。這三個基本定律可由積分/微分形式的數學方程組來描述。計算流體力學(CFD,Computationnal Fliud Dynamics)的核心任務就是通過數值離散方法把這些方程求解出來,從而得到流場在離散的時間/空間點上的數值解。

我們首先在流場中劃分一個有限大小的空間,這個空間是虛構的,存在以下兩種情況:

①這個空間是固定的。當流體穿越虛構的空間界面時,我們對這個體積內的流體進行數學描述,得到的方程就是守恆型的方程。這裡假設的空間大小是有 限體積,包含了許多流體微團,稱得到的方程為積分形式的守恆型方程。如果空間縮小為流體微團大小,稱得到的方程為微分形式的守恆型方程。

②這個空間隨流體一起運動。流體不能穿越這個虛構空間的界面,空間內的流體微團不能與外界交換。此時微團的性質隨空間位置的不同而不同,虛構空間的體積也會發生變化。同上,對於有限體積,得到積分形式的非守恆型方程,對於流體微團,得到微分形式的非守恆型方程。

參考文獻