第二章 第2节作用于流体的力应力张量课件.pptVIP

* * 气象学与气候学 流体力学 大气科学学院 刘海文 §2 作用于流体的力、应力张量 ——研究流点所受的力和性质 在流体中任取一个以s 为界面的体积 ，作用于该体积上的力 分成两类： 质量力（体力） 和 面力（表面力） 下面逐一分析之： 一、质量力（体力） 1、定义：质量力（体力）是作用于所有流点上的力，它与周围流 点无关，常见的有：重力、万有引力、电磁力等。 在大气动力学中指重力。是非接触力。 2、表示方法 质量力用空间中分布密度函数 表示。 （2.19）---可以看成是力的分布密度。 如果质量力是重力，则 就是重力加速度g。 3、作用于有限体积元 上的质量力是： 二、面力（表面力） 1、定义：面力（表面力）是与流体表面S相接触的流体（或固体） 作用于流体表面S 上的力。如压力、粘性力、摩擦力。 2、表达式 以面力在表面上的分布密度来表示（记作 ) （2.20） 上式中的 是作用于某个流体面积 上的表面力，面力 又称为应力矢。则作用于流体面元上的面力（应力）为： 3、质量力和面力的区别( ) （1）质量力 是力的分布密度，是非接触力，是空间和时间的 函数，即： ，是一个矢量场。流点所受的质量力被质量函数 完全描述了。 （2）面力 是应力矢，它不但是空间和时间的函数，而且还 随着受力面元取