什么是无量纲化?
是指通过一个合适的变量替代,将一个涉及物理量的方程的部分或全部的单位移除,以求简化实验或者计算的目的,是科学研究中一种重要的处理思想。
例子:
以一个二维平直通道内流动为例,若模拟中取格子单位下的参数为δx=δy=1,δt=1,c_s=1/√3,ν′=0.1,L′=Nx?δx=1000,此处Nx代表网格数。?
考虑实际空气声速c=332m/s,运动粘度系数ν=1.5?〖10〗^(-5),得:
ku=c/c_s=576m/s,k_l=k_ν/k_u=2.6?〖10〗^(-7),则L=2.6?〖10〗^(-4)。
理解为将"L=2.6?10-4"实际大小利用相似准则,长度比尺为k_l=2.6?〖10〗^(-7),将实际大小扩大为了1000*1000的模型。
处理方法(物理相似)
相似首先出现在几何里,如两个三角形相似时,则他们的对应边成比例,对应角相等。
物理相似:对于同类的物理现象,在相应的时刻、相应的位置、与现象有关的物理量一一对应成比例。
只有同类问题才能谈相似:同类物理现象是指能够用相同形式和相同内容的微分方程式所描写的现象。反之如电场与温度场之间形式相仿,但内容不同,不是同类现象,只能做类比。
与现象有关的物理量一一对应成比例:要求每个物理量都要各自相似。例如,对流传热除了时间空间外还涉及到速度,温度,热物性等参数。
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