高速列车非稳态气动力特性分析

1. 一维非稳态导热特点？
2. 非稳态导热的基本特点？
3. 稳态流场的特点？
4. 稳态法和非稳态法各自的优缺点？

一维非稳态导热特点？

（ 1 ）随着导热过程的进行 , 导热体内温度不断变化 , 好象温度会从物体的一部分逐渐向另一部分转播一样 , 习惯上称为导温现象。这在稳态导热中是不存在的。

（ 2 ）非稳态导热过程中导热体自身参与吸热（或放热），即导热体有储热现象，所以即使对通过平壁的非稳态导热来说，在与热流方向相垂直的不同截面上的热流量也是处处不等的，而在一维稳态导热中通过各层的热流量是相等的。

（ 3 ）非稳态导热过程中的温度梯度及两侧壁温差远大于稳态导热。

非稳态导热的基本特点？

在导热过程中，如果温度随时间的变化而变化，则认为是非稳态导热。

它的特点是：

1 热导体内的温度场分布随时间的变化而变化

2 在垂直于热流量的方向上，每一截面的热流量都不相等。

3 非稳态导热可以分为周期性和非周期性两种类型。

例如：正在变凉的开水通过杯子的导热过程就是非稳态导热。

稳态流场的特点？

稳流体系在敞开体系中最简单且最有代表性的为稳定

流动体系,简称稳流体系。稳流体系的主要特点是:体系中任一点的状态不随时间的变化而变化,但可随位置而变化.

流体在管道中的流动状态可分为两种类型。 当流体在管中流动时，若其质点始终沿着与管轴平行的方向作直线运动，质点之间互不混合。因此，充满整个管的流体就如一层一层的同心圆筒在平行地流动，这种流动状态称为层流(laminar flow)或滞流(viscous flow)。 当流体在管道中流动时，流体质点除了沿着管道向前流动外，各质点的运动速度在大小和方向上都有时发生变化，于是质点间彼此碰撞并互相混合，这种流动状态称为湍流(turbulent flow)或紊流。

稳态法和非稳态法各自的优缺点？

稳态法和非稳态法是在工程和科学领域中常用的两种分析方法，它们各自具有一些优点和缺点。下面是对它们的概述：

稳态法：优点：

1.稳态法适用于稳定的系统和过程，其中输入和输出之间的关系保持不变。它可以提供对系统行为的稳定性和长期性能的详细了解。

2.稳态法通常使用解析解或简化的数学模型，因此计算过程相对较简单，计算效率高。

3.在稳态条件下，系统的响应往往更易于预测和控制。稳态法可以帮助工程师设计和优化系统的稳定操作。

缺点：

1.稳态法忽略了系统在初始阶段的瞬态行为，只考虑了系统达到稳定状态后的行为。这可能导致对系统初始响应和动态过程的理解不够充分。

2.在某些非稳态系统或非线性系统中，稳态法的应用可能不准确或无法适用。

3.稳态法难以处理时间变化和参数变化的情况，因为它假设系统的状态和特性始终保持不变。

非稳态法：优点：

1.非稳态法可以更全面地分析系统的行为，包括系统的瞬态响应和动态过程。它对系统的初始条件和时间变化更加敏感。

2.非稳态法适用于处理非线性系统、时变系统和受到外部干扰的系统，因为它可以捕捉到这些系统中的动态特性和变化。

缺点：

1.非稳态法的建模和计算通常更复杂，需要更多的时间和计算资源。

2.在一些情况下，非稳态法可能无法找到解析解，需要依靠数值模拟和仿真方法，这可能增加计算的复杂性和时间成本。

3.对于某些稳定系统，非稳态法可能过于复杂，而不会提供额外的有价值信息。

在实际工程和科学应用中，选择稳态法还是非稳态法取决于具体的问题和要求。对于稳定系统的长期行为分析或设计，稳态法可能更为合适和高效。而对于需要考虑系统初始响应、动态过程和外部干扰的问题，非稳态法则更具优势。

稳态法和非稳态法是两种常用的测量导热系数的方法。稳态法是通过加热样品并在样品内部形成稳定的温度分布，然后进行测量来计算导热系数的。稳态法的优点是测试准确度高、重复性好、测试原理简单等特点，但其测试范围较小，且测试温度一般不高，测试周期长，对测试环境的要求较高。

非稳态法则是通过在短时间内对样品进行加热并使其快速冷却来测量导热系数的。非稳态法的优点是测试范围大、适用材料广、测试温度高、速度快、对环境要求较低的特点，但其测量结果受到时间和空间因素的影响较大。

1，流体在管道中流动时，若与流动有关的参数（例如速度）随时间而变化，这时流体的流动称为非稳态流动。

截面上的速度虽不相同，但所有各截面上的速度均不随时间而变，这时，速度仅随空间位置的改变而变化，而与时间无关，这种流动情况称之为稳态流动。

2，两种求解的结果对比而言：

一种情况是要求解的物理问题是steady（稳态）的，从理论上来说那么两种求解方式收敛之后的结果都是一样或者近似的。只不过需要注意的是，在 unsteady（非稳态）的求解中dt的选取会影响计算结果，有可能会计算发散，而且还必须要足够的计算步达到收敛才能和steady的结果进行比较

换句话 说，如果用unsteady（非稳态）的方法去求解steady（稳态）流，如果计算本身就没收敛，就取结果进行比较，那么肯定是不行的。一般而言，在进行 unsteady（非稳态）求解的时候，前面一段时间的计算结果基本上是不予采用的，因为有一个数值收敛的过程。

3，是你要求解的物理问题是unsteady（非稳态）的，那么用steady（稳态）的求解方法得出的结果就是一堆垃圾了，没有任何价值。