简述量纲分析的两种方法

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量纲分析法有哪两种

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2023-10-24 00:36:25

量纲分析法又称为因次分析法,是一种数学分析方法,通过量纲分析,可以正确的分析各变量之间的关系,简化试验和成果整理,所以量纲分析是我们分析流体运动的有力工具。自然科学中一种重要的研究方法,它根据一切量所必须具有的形式来分析判断事物间数量关系所遵循的一般规律。通过量纲分析可以检查反映物理现象规律的方程在计量方面是否正确,甚至可提供寻找物理现象某些规律的线索。概述各种物理量之间存在着关系,说明它们的结构必然由若干统一的基础成分所组成,并按各成分的多寡形成量与量间的千差万别,正如世间万物仅由百余种化学元素所构成。物理量的这种基本构成成分统称为量纲。由于物理学研究物质在时空中的演化和运动,所以一切定量问题最终离不开质量、时间和长度这三种基本量。因而最适宜于选取M、T、L做为这三种基本量的量纲。一切其他导出量的量纲可按定义或客观规律表成这三种基本量的量纲组合。基本量有多种取法,在力学中通常取质量、长度和时间为基本量,其他量(例如速度、力等)可按一定规则由基本量导出。任何其他三类量纲互相独立的导出量也可作为基本量。性质上完全不同的两种物理量可具有相同的量纲,例如功和力矩就是如此。任何正确反映物理现象规律的方程,其两端各项都必须具有相同的量纲

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2023-10-24 00:36:25

两种常用的量纲分析方法:雷利法、π定理。

雷利法是量纲和谐原理的直接应用。 应用范围:(n-3)个指数不能直接确定。 雷利法的计算步骤: Q=kbx gyHz 3、 根据量纲和谐原理,即等式两端的量纲应该相同,确定物理量的指数x、y、z,代入指数方程式即得各物理量之间的关系式。

π定理是量纲分析法的一个重要定理:对于某个物理现象,如果存在n个变量互为函数,即F(x1,x2,……,xn)=0。而这些变量中含有m个基本量,则可排列这些变量成(n-m)个无量纲数的函数关系φ(π1,π2,……,πn-m)=0,即可合并n个物理量为(n-m)个无量纲π数。

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