不可压缩流体连续性微分方程
连续性方程是质量守恒定律在流体力学中的具体表达式。
一、三维流动连续性方程
假定流体连续地充满整个流场,从中任取出以点为中心的微小六面体空间作为
控制体如右图。
控制体的边长为dx ,dy ,dz ,分别平行于直角坐标轴x ,y ,z 。
设控制体中心点处流速的三个分量为,液体密度为。
将各流速分量按泰勒级数展开,并略去高阶微量,可得到该时刻通过控制体六个表面中心点的流体质点的运动速度。
例如:通过控制体前表面中心点M 的质点在x 方向的分速度为
通过控制体后表面中心点N 的质点在x 方向的分速度为
因所取控制体无限小,故认为在其各表面上的流速均匀分布。
所以单位时间内沿x 轴方向流入控制体的质量为z
y x u u u ,,dx
x u u x
x 21dx
x u u x
x 21。