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  • 手搓NS方程
  • 知名人士
    10
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在高数里面,确实这个结论是一个常识,针对你这个问题,我说一点我的见解吧,说错勿怪,仅供参考,以下分析建立在一个大前提:所有对象都是在基础流体力学的范畴,不涉及超高音速和稀薄空气等等等等极端流体环境下
1,连续确实不一定可导,但是如果连续,且物理场中,某一物理量F对坐标x/y/z的左导数和右导数相等,且这个左右邻域中的导数不是无穷大,比如y=|x|就是一个典型的连续但是不可导的函数,那么这个条件下的连续就是可导的,那么问题的核心就在于:流体力学物理场中,物理量在流域空间中,满不满足对坐标的左导等不等于右导(一般在现实生活中某物理量导数为无穷大的也极少,所以这里不讨论)
2, 在流体力学中,很多物理量如速度、压力都假设为连续函数,并且这些函数通常被认为是具有偏导数的。以下是具体的原因1️⃣流体力学的连续介质假设认为流体在宏观上是连续的,而不是由离散的分子组成的。这意味着在分析问题时,流体性质可以用连续函数来描述。2️⃣ 实际流体流动中,物理量通常是光滑的,即它们的偏导数确实存在并且是连续的。大量的实验和观测数据支持了这一点。这些只能说是一种相对的客观条件下的结论3️⃣这一点主要就是说,为了人类对这个学科的深入分析和研究,基于前两点基础,在符合广泛的物理现象前提下,我们认为流体在连续的条件下可导,最大的便利是便于数学处理: 在理论分析和方程求解中,假设物理量具有偏导数可以简化问题,流体力学中的基本方程(如N-S方程)都是偏微分方程,求解这些方程需要这些物理量的偏导数存在。4️⃣对实际问题影响有限: 在大多数工程应用中,假设物理量的偏导数存在并不会带来显著的误差。即使在某些特殊情况下,物理量的偏导数可能不严格存在,但这种情况往往可以忽略不计或通过其他方法处理。
最后说一个个人的补充吧,实际上在自然界,比如生物学,气象学,自己经典物理学中的各种物理量,比如力学牛顿第二定律,动量定理,能量方程。电磁学库仑定律,欧姆定律等等,这些涉及的主要物理学公式,在场中都是看做连续且可导的函数,很难在自然界找出一个类似y=|x|的函数出来
by the way,你提问题但不让别人回复,码了半个小时字突然发现不能评论,幸好文字还在


  • 笑傲江湖啊喂
  • 高级粉丝
    3
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谢谢你,哈哈哈,我没注意我的帖子评论权限设置问题。非常感谢。


2025-08-05 08:28:52
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  • 笑傲江湖啊喂
  • 高级粉丝
    3
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我还有个问题,请教下呀。结论:两种不相混的静止液体的分界面是等压面。
书中给出的证明是:
dp=ρ(fxdx+fydy+fzdz)=ρdU
两种不同液体密度分别为ρ₁,ρ₂,ρ₁≠ρ₂
则有:dp=ρ₁dU,dp=ρ₂dU
因为两点间的压力差是一样的
即 ρ₁dU=ρ₂dU,ρ₁≠ρ₂,必有dU=0,U=常数
证明结论:说明分界面是等势面,等势面与等压面重合也即等压面。
我的疑惑是: 这两种不同密度的液体。最后结论中的dU也就是U这个势函数是同一个吗?如果是的话,这两个不同密度的液体说明他们质量力是一样的吗?
如果dU不是同一个势函数,ρ₁≠ρ₂的情况下,要使ρ₁dU=ρ₂dU,为什么dU只能等于0?


  • 手搓NS方程
  • 知名人士
    10
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我的理解是:你提到了“两点的压力差”,这个两点应该是处于分界面上的两个点,这两个点既然在分界面上,那么,她们的压差既符合上层液体的速度势,也符合下层液体流场的速度势,基于这个条件,你列的那个ρ1dU=ρ2dU的等式,她们的速度势U实际上描述的是上下两个流场的速度特性,但她们描述的也是分界面上的两个确定点的位置压差,所以实际不是同一个速度势,但是描述的对象相同,所以直接两者U相等,要使等式成立,U=0


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