壓縮機熔漿

㈠ 更多實用設備 岩漿發電機怎麼用

1、地熱發電機是消耗岩漿產生電，用電線把電輸出到用電器或者存電箱

2、工業鑽石先吧煤炭打粉，8炭粉+1燧石合成煤球，煤球放壓縮機壓縮成壓縮煤球，再8壓縮煤球+1 黑曜石/ 磚塊(紅磚合的)/ 鐵塊合成 煤塊(這一步當然咱們用磚塊了啊，便宜)。最後一步煤塊放壓縮機。完成= =
另外其實工業exp工業鑽石和普通鑽石合成表通用。一般都沒人做工業鑽石- -

3、降溫的話我就只記得核電和最新更新的熱能核電要用了，實驗版工業實際已經沒有電壓會把機器弄爆的設定了，我基本沒管，但是工業實驗版擴展，如高級機器mod仍然最高電壓128，超過這個電壓機器就爆炸。

4、uu就是用消耗巨大（真的相當巨大到不可饒恕QAQ）的電力憑空合成的物質，該過程可以用回收機製造的廢料加速並且減少電力的消耗、可以用來製作鑽石、銥(用於做量子套，量子套做法你查合成表吧)等稀有材料，方法是
(樓下說的是老版的方法)
1）將想要製作的物品放入模式掃描機進行掃描（也就是說你想要製造銥礦前提是你得有銥，這個東西只能開地牢箱子獲得）。注意並不是所有物品都可以（基本就只有泥土，原石以及各種礦物能掃描出結果）
2）掃描成功的物品的信息放入模式存儲機或者模式儲存水晶
3）用物質復制機讀取上模式儲存機的信息(需要這兩個機器貼在一起)，或者吧存有信息模式儲存水晶放進物質復制機，點擊開始復制（單次復制和循環復制兩種模式）
4）把UU製造機（英文直譯為量子對撞機）製造的uu液體導入復制機這樣復制機就會消耗對應的uu液體和電力復制東西了

純用機器的話機器下面這樣擺比較好

模式掃描機 模式存儲機 復制機 量子對撞機(安裝流體彈出插件)

PS：這東西純工業exp不加其他的發電的mod的話不弄個兩三個全力運作的核電站完全就電力不夠，或者用超大型太陽能發電陣列，風力發電陣列之類的，總之就是想盡一切辦法搞到電。

5、電線就像你平時放方塊一樣放，把機器貼著電線就好了（當然你得有電力輸出如發電機和存電箱的電力輸出口）

㈡ 河道淤泥清理方案

1.水下清淤: 抓鬥式清淤、 泵吸式清淤、 普通絞吸式清淤

水下清淤一般指將清淤機具裝備在船上，由清淤船作為施工平台在水面上操作清淤設備將淤泥開挖，並通過管道輸送系統輸送到岸上堆場中。水下清淤有以下幾種方法。

a．抓鬥式清淤:利用抓鬥式挖泥船開挖河底淤泥，通過抓鬥式挖泥船前臂抓鬥伸入河底，利用油壓驅動抓鬥插入底泥並閉斗抓取水下淤泥，之後提升迴旋並開啟抓鬥，將淤泥直接卸入靠泊在挖泥船舷旁的駁泥船中，開挖、迴旋、卸泥循環作業。清出的淤泥通過駁泥船運輸至淤泥堆場，從駁泥船卸泥仍然需要使用岸邊抓鬥，將駁船上的淤泥移至岸上的淤泥堆場中。

抓鬥式清淤適用於開挖泥層厚度大、施工區域內障礙物多的中、小型河道，多用於擴大河道行洪斷面的清淤工程。抓鬥式挖泥船靈活機動，不受河道內垃圾、石塊等障礙物影響，適合開挖較硬土方或夾帶較多雜質垃圾的土方; 且施工工藝簡單， 設備容易組織， 工程投資較省，施工過程不受天氣影響。 但抓鬥式挖泥船對極軟弱的底泥敏感度差， 開挖中容易產生「掏挖河床下部較硬的地層土方， 從而泄露大量表層底泥， 尤其是浮泥」 的情況; 容易造成表層浮泥經攪動後又重新回到水體之中。 根據工程經驗［3-5］ ， 抓鬥式清淤的淤泥清除率只能達到 30% 左右， 加上抓鬥式清淤易產生浮泥遺漏、 強烈擾動底泥， 在以水質改善為目標的清淤工程中往往無法達到原有目的。

b．泵吸式清淤:也稱為射吸式清淤，它將水力沖挖的水槍和吸泥泵同時裝在1 個圓筒狀罩子里， 由水槍射水將底泥攪成泥漿， 通過另一側的泥漿泵將泥漿吸出， 再經管道送至岸上的堆場， 整套機具都裝備在船隻上， 一邊移動一遍清除。 而另一種泵吸法是利用壓縮空氣為動力進行吸排淤泥的方法， 將圓筒狀下端有開口泵筒在重力作用下沉入水底， 陷入底泥後， 在泵筒內施加負壓， 軟泥在水的靜壓和泵筒的真空負壓下被吸入泵筒。 然後通過壓縮空氣將筒內淤泥壓入排泥管， 淤泥經過排泥閥、 輸泥管而輸送至運泥船上或岸上的堆場中。

泵吸式清淤的裝備相對簡單，可以配備小中型的船隻和設備，適合進入小型河道施工。一般情況下容易將大量河水吸出，造成後續泥漿處理工作量的增加。同時，我國河道內垃圾成分復雜、大小不一，容易造成吸泥口堵塞的情況發生。

c．普通絞吸式清淤:普通絞吸式清淤主要由絞吸式挖泥船完成。絞吸式挖泥船由浮體、鉸絞刀、上吸管、下吸管泵、動力等組成。它利用裝在船前的橋梁前緣絞刀的旋轉運動，將河床底泥進行切割和攪動，並進行泥水混合，形成泥漿，通過船上離心泵產生的吸入真空，使泥漿沿著吸泥管進入泥泵吸入端，經全封閉管道輸送(排距超出挖泥船額定排距後， 中途串接接力泵船加壓輸送) 至堆場中。

普通絞吸式清淤適用於泥層厚度大的中、大型河道清淤。普通絞吸式清淤是一個挖、運、吹一體化施工的過程，採用全封閉管道輸泥，不會產生泥漿散落或泄漏; 在清淤過程中不會對河道通航產生影響， 施工不受天氣影響， 同時採用 GPS 和回聲探測儀進行施工控制， 可提高施工精度。 普通絞吸式清淤由於採用螺旋切片絞刀進行開放式開挖， 容易造成底泥中污染物的擴散， 同時也會出現較為嚴重的回淤現象。 底泥清除率一般在 70%左右。 另外， 吹淤泥漿濃度偏低， 導致泥漿體積增加， 會增大淤泥堆場佔地面積。

2. 環保清淤

環保清淤包含兩個方面的含義，一方面指以水質改善為目標的清淤工程，另一方面則是在清淤過程中能夠盡可能避免對水體環境產生影響。環保清淤的特點有:①清淤設備應具有較高的定位精度和挖掘精度， 防止漏挖和超挖， 不傷及原生土;②在清淤過程中，防止擾動和擴散， 不造成水體的二次污染， 降低水體的混濁度， 控制施工機械的噪音，不幹擾居民正常生活;③淤泥棄場要遠離居民區， 防止途中運輸產生的二次污染。

環保絞吸式清淤是目前最常用的環保清淤方式，適用於工程量較大的大、中、小型河道、湖泊和水庫，多用於河道、湖泊和水庫的環保清淤工程。環保絞吸式清淤是利用環保絞吸式清淤船進行清淤。環保絞吸式清淤船配備專用的環保絞刀頭，清淤過程中，利用環保絞刀頭實施封閉式低擾動清淤，開挖後的淤泥通過挖泥船上的大功率泥泵吸入並進入輸泥管道，經全封閉管道輸送至指定卸泥區。

環保絞吸式清淤船配備專用的環保絞刀頭具有防止污染淤泥泄漏和擴散的功能，可以疏浚薄的污染底泥而且對底泥擾動小，避免了污染淤泥的擴散和逃淤現象，底泥清除率可達到95% 以上; 清淤濃度高， 清淤泥漿質量分數達 70% 以上， 一次可挖泥厚度為 20～110 cm。 同時環保絞吸式挖泥船具有高精度定位技術和現場監控系統， 通過模擬動畫，可直觀地觀察清淤設備的挖掘軌跡; 高程式控制制通過挖深指示儀和回聲測深儀， 精確定位絞刀深度， 挖掘精度高。

淤泥固化技術處理

清淤泥漿的初始含水率一般在80% 以上， 而淤泥的顆粒極細小， 黏粒含量都在 20%以上， 這使得泥漿在堆場中沉積速度非常緩慢， 固結時間很長。 吹淤後的淤泥堆場在落淤後的兩三年時間內只能在表面形成 20 cm 左右厚的天然硬殼層， 而下部仍然為流態的淤泥， 含水率仍在1. 5 倍液限以上， 進行普通的地基處理難度很大。 堆場表層處理技術則是利用淤泥堆場原位固化處理技術， 人為地在淤泥堆場表面快速形成一層人工硬殼層， 人工硬殼層具有一定的強度和剛度， 滿足小型機械的施工要求， 可以進行排水板鋪設和堆載施工， 從而方便對堆場進一步的處理。 人工硬殼層的設計是表層處理技術的關鍵， 主要考慮後續施工的要求， 結合下部淤泥的性質， 通過試驗和模擬確定硬殼層的強度參數和設計厚度， 人工硬殼層技術又往往和淤泥固化技術相結合形成固化淤泥人工硬殼層， 也可以利用聚苯乙烯泡沫塑料(EPS) 顆粒形成輕質人工硬殼層則效果更佳。

最新的清淤技術目前有以下幾種:

a． 高濃度原位環保清淤方法。由於目前常用的環保清淤方法清淤出的淤泥濃度在15%～20%左右， 水分子的體積要遠大於土顆粒的體積， 清淤泥漿的體積大約為顆粒的4～5倍。這些高含水泥漿往往需要較大的堆場進行放置， 很多清淤工程因為堆場場地的問題而受到嚴重製約。 高濃度原位環保清淤能夠降低清淤過程中泥漿的增容率， 在中間輸送過程中可以使泥漿含水率得到降低， 將淤泥直接變成可以用於填土的土材料使用。 因此， 為了節省佔地和降低整個清淤和淤泥處理的成本， 高濃度原位環保清淤技術已經成為未來

的發展趨勢。

b． 堆場淤泥快速排水技術。目前大多數內河清淤的淤泥都在堆場中堆放。淤泥堆場經過地基處理，解決其長期沼澤狀態的問題後可用於建設、景觀、農田利用的土地。而這一地基處理過程就是淤泥固結排水的過程。淤泥黏粒含量高，透水性差，在自重作用下的固結時間長，自重固結後的強度低。淤泥的快速排水固結問題成為一個亟待解決的問題。軟黏土地基使用的真空預壓法和堆載預壓法，對於淤泥往往難以發揮良好的效果。淤泥含水率極高，處於流動狀態，顆粒之間的有效應力非常低，在高壓抽真空的狀態下淤泥顆粒會和間隙水一起流動，從而使排水板出現淤堵而無法排水。如何解決排水系統的淤堵問題成為淤泥快速排水的關鍵。堆場淤泥快速排水技術是在淤泥內鋪設多層多排水平排水通道，其層間距、排間距都在60～80 cm左右， 以形成高密度泥下排水網路。將該網路與地面密封的水平排水管密封連接， 再與射流排水裝置連接後抽氣抽水， 可加快淤泥的排水速度。 目前這一技術開發和其中的關鍵問題尚處於探索的初期階段。

淤泥資源化利用技術

淤泥資源化利用技術包括把淤泥製成磚瓦的熱處理方法。熱處理方法是通過加熱、燒結將淤泥轉化為建築材料，按照原理的差異又可以分為燒結和熔融。燒結是通過加熱800～1 200℃，使淤泥脫水、有機成分分解、粒子之間黏結，如果淤泥的含水率適宜，則可以用來制磚或水泥。熔融則是通過加熱1 200～1 500℃使淤泥脫水、有機成分分解、無機礦物熔化，熔漿通過冷卻處理可以製作成陶粒。熱處理技術的特點是產品的附加值高，但熱處理技術能夠處理的淤泥量非常有限，比如普通制磚廠1年大概能消耗淤泥5萬m3， 不能滿足目前我國疏浚淤泥動輒上百萬立方米發生量的處理需求， 從淤泥的大規模產業化處理前景來講， 固化、 干化、 土壤化的淤泥資源化利用技術是具有生命力的， 若與堆場處理技術相結合則更能顯示出效益。

使用美邦環保的污泥脫水機，能有效的降低淤泥含水量，降低後期烘乾成本，淤泥進來，泥餅+清水出來，清水能養魚！國家高科技企業認證，產品技術信得過，市場認可，口碑良好，是你河道清淤的明智之選！

㈢ 岩漿及其物理性質

（一）岩漿及岩漿作用

岩漿（magma）是在地幔或地殼深處形成，熾熱、粘稠，以硅酸鹽為主要成分，含有揮發分和晶體的熔融體。岩漿可以全部由液相的熔體組成，也可以是熔體、固態物質（晶體或岩石碎塊）和揮發分的混合物。盡管岩漿以硅酸鹽成分為主，但也發現有碳酸鹽等成分的岩漿。

岩漿的產生與地球內部溫度（增溫）、壓力（降壓）和揮發分（加入揮發分）的變化有關（詳見第十二章）。最初形成的熔體分散於固態礦物顆粒之間，隨著熔融程度的增大，熔體會逐漸流動、匯聚而與固態的顆粒相分離，形成大的岩漿囊甚至成為岩漿房（magmachamber）。在岩漿源區，熔體與固相殘余的分離和聚集的過程，就稱為岩漿分凝作用（magmatic segregation）。隨著分凝作用的進行，岩漿就可能獲得更大的動力而從源區上升、侵位到地下深處甚至會噴出到地表。我們把岩漿侵位於地下深處的過程稱為岩漿的侵入作用（intrusion），而把岩漿噴出到地表的過程稱為火山作用（volcanism）。相應地，形成侵入岩和火山岩（噴出岩）。

岩漿從源區產生，到分凝、上升、侵位於地下深處和噴出到地表，最後固結、冷凝形成岩漿岩的全過程，統稱為岩漿作用（magmatism）。岩漿作用的歷史和所形成的火成岩體特徵是由地質環境和岩漿性質共同控制的。其中，岩漿的溫度、密度、粘度等物理性質起著至關重要的作用，而這些物理性質又與岩漿的化學成分密切相關。今天我們在地表看到的火成岩，是地質歷史時期岩漿作用的產物。火成岩的成分能夠部分反映當時岩漿的成分（揮發分除外），但根據火成岩則無法直接觀察到岩漿的物理性質。所幸的是，現代的火山活動為我們提供了岩漿的真實樣品，使我們可以直接觀測大部分岩漿的物理和化學性質。

（二）岩漿的性質

1.岩漿的溫度

岩漿的溫度很高，這從現代火山噴發的景象及其對周圍環境的危害就可以看出。例如，1980年美國聖海倫斯火山噴發，熾熱的火山灰噴發物覆蓋了周圍的山區，密布的原始森林全部燃燒成木炭，居民的汽車被熔化。目前記錄的噴發熔岩的溫度大都在800～1200℃范圍內，直接測定的現代火山岩漿的溫度見表2－1。可以看出，玄武質岩漿溫度最高，其次為安山質岩漿，流紋質岩漿溫度最低；即從貧硅富鎂鐵質的基性岩漿到富硅的酸性岩漿，岩漿溫度降低。含40％～50％晶體的岩漿由於粘度很大，很難噴出到地表。因此，我們直接觀察到的岩漿的溫度代表了岩漿具有足夠的活動性，以及能夠噴出到地表時所具有的溫度條件。

表2－1 各類熔岩噴出溫度估算值

（引自Carmichael，1974）

很少有熔岩的溫度會高於最初的礦物結晶時熔體的溫度。一般說來，常見火成岩的熔融溫度會隨著壓力（深度）增大而增高（一般每增加1km，溫度增加3℃）。因此，在50km深處產生的岩漿，其熔融溫度至少要比地表觀察到的溫度高150℃。由於噴出的熔岩接近於在大氣壓力下的結晶溫度，意味著岩漿在上升過程中會失去熱量。因此，在地表觀察到的溫度並不能代表岩漿在深部形成時的溫度。

岩漿噴出到地表或侵位到地下的固結成岩過程經歷的時間長短不一。在地表，1m厚的玄武岩全部凝固約需12天，10m厚的約需3年，700m厚的需9000年。地下深處的岩漿侵位後冷卻速度緩慢，固結的時間比熔岩長。據估計，2000m厚的花崗岩岩席完全結晶需64000年，8km厚的花崗岩基需1000萬年（10Ma）才能固結。

2.岩漿的密度

在物理學中，把某種物質單位體積的質量叫做密度（density）。岩漿密度的大小，是一系列岩漿作用過程的重要控制因素。例如，驅使岩漿從源區上升的浮力取決於岩漿與固體圍岩之間的密度差。因此，密度不同的岩漿在地殼中的上升距離和侵位的位置往往不同。在高壓條件下，鹼性玄武岩漿的密度低於拉斑玄武岩漿的密度，因而前者噴發能力更強，上升速度更快。又如，岩漿的密度大小還決定了岩漿中的固態顆粒（如首晶的礦物、源區的包體或圍岩的捕虜體）的沉降行為：當兩種不同的岩漿相遇時，如果它們的密度相近，很容易發生混合作用，形成第三種岩漿，如果密度差別太大，岩漿間的混合作用就無法進行，而形成層狀岩漿房。

常見岩漿近地表的密度大小大致為2.3～3.0g/cm³ ，主要取決於岩漿的成分，如基性（鎂鐵質）岩漿密度（2.60～2.65g/cm³）高於酸性（長英質）岩漿的密度（約2.40g/cm³）；但溫度、壓力的變化對岩漿的密度也有明顯的影響，反映了岩漿具有壓縮性及膨脹性。溫度增高時，分子間距增大，體積膨脹使密度變小；壓力增大時熔體內分子間距減小，體積壓縮使密度變大。圖2－1顯示了不同系列的熔體成分與密度的關系。

岩漿的密度可以通過實驗的方法測定，也可以利用實驗結果擬合的密度公式計算（馬昌前，1987）。直接測量高溫熔體的密度目前還存在技術上的困難，但可以通過對其快速淬火形成的玻璃（過冷液體）的密度測定值用已知的膨脹系數進行校正後來近似代表：

岩石學（第二版）

圖2－1 硅酸鹽熔體成分與密度（ρ）、粘度（η）的關系（據McBirney，2007）

式中：ρ₁和ρ_T分別是溫度為T₁和T時的岩漿密度；α為岩漿的膨脹系數（Anthony，2009）。

根據岩漿中主要氧化物的偏摩爾體積可以計算岩漿的密度，在已知岩漿的化學成分（可由岩石樣品的化學分析得到）的情況下，岩漿的密度可用Bottinga et al.1970）提出的公式計算：

岩石學（第二版）

式中：V_i為主要氧化物i的偏摩爾體積（可據表2－2求出）；X_i為氧化物i的摩爾分數（由化學分析數據換算）；M_i為i元素的摩爾質量；V_m為岩漿的摩爾體積（馬昌前，1987）。

表2－2 主要氧化物偏摩爾體積與溫度關系的方程V_i ＝a′＋b′T

（據馬昌前，1987）

3.岩漿的粘度

對火山岩地貌的觀察表明，有些岩漿可以流到很遠的距離，但有些岩漿即使噴發到很陡的斜坡上也難於流動。這正是岩漿的粘度不同造成的。通俗地說，粘度（viscosity）反映流體流動或變形的難易程度，與流動性呈反相關。與岩漿的密度一樣，岩漿的粘度也是其重要的物理性質之一。岩漿的粘度會影響岩漿的分凝、上升的速度和岩漿作用發生的強度，由於岩漿粘度的不同，形成的火成岩在結構、構造、產狀等方面也有差別。

從物理意義上講，岩漿的粘度η是指剪切應力σ與應變速率dv/dt的比值，對於圖2－2所示的岩漿在平板間運動的情況，粘度η的大小可用下式表示：

岩石學（第二版）

圖2－2 岩漿在平板間的流動特點

岩漿流動時，流體內微團之間發生相對滑移，滑移面上會產生剪切應力（切向阻力），這種剪切應力會阻礙流體的運動，其大小反應了岩漿粘度的大小。粘度的單位是Pa·s（帕斯卡·秒），1Pa·s相當於20℃時水粘度的1000倍。另外常用的度量單位有poise（泊），1Pa·s ＝10poises。

粘性流體分牛頓流體和非牛頓流體兩類。牛頓流體的特點是，只要有剪切應力，就會發生流變。晶體含量少的岩漿，可近似視為牛頓流體。非牛頓流體（如賓漢流體）的特點是，只有施加的剪切應力超過某一臨界值σ₀時，才開始持續的流動和變形，₀稱為屈服強度。當岩漿中晶體含量增加時，就會具有非牛頓流體行為。

岩漿的粘度與多種因素相關，如岩漿的成分、結構、溫度、壓力、所含的揮發分和晶體含量等對粘度都有明顯的影響。岩漿中SiO₂、Al₂O₃、Cr₂O₃含量高，可使粘度增大，最明顯的影響是SiO₂。表2－3列出了不同類型岩漿或流體的粘度，其中SiO₂含量低的玄武岩漿比SiO₂含量較高的黑曜岩漿粘度低8個數量級。

SiO₂含量對粘度的影響，主要是反映在熔體結構的影響上。硅酸鹽熔體的結構與硅酸鹽礦物相似，Si與O結合形成硅氧四面體。因此，熔體中硅氧四面體的聚合體越大，包含的四面體越多，岩漿粘度就愈大，反之粘度則變小。因此，長英質岩漿粘度比鎂鐵質岩漿大，而在相近的SiO₂含量條件下，岩漿系列不同，粘度也有差別（圖2－1）。不同的陽離子在熔體結構中起著不同的作用，如Si和Al出現在熔漿的各種聚合物或單元的四面體配位中，起著形成網格、增強聚合程度的作用，被稱為成網陽離子（network－forming cation）。而Ca、Mg、Fe、K、Na則處於硅氧四面體之間，呈六次配位，起著減弱熔體聚合程度的作用，被稱為變網陽離子（network－modifying cation）。這樣，熔體中Si含量高則結構的聚合程度高，粘度大，而Ca、Mg、Fe等離子含量高，粘度低。

表2－3 常見物質和岩漿的粘度比較

（據Dingwell，1995）

岩漿粘度與溫度關系密切。溫度增高則粘度顯著減小，流動性增加。相同成分、相同密度的酸性岩漿，有些可以噴出地表形成流紋岩，有些則侵入於地殼形成花崗岩侵入體，其原因之一是前者溫度高，導致粘度降低，流動性增大。夏威夷玄武岩熔岩流在近火山口處粘度為3×10²Pa·s，而在遠離火山口的地區因溫度下降，粘度可增大至3×10³Pa·s。另一個間接效應是，當岩漿溫度下降時，礦物晶出的數量不斷增多，因而粘度隨之增大。與溫度相比，壓力對粘度的影響要小得多，如壓力從10⁵Pa增高至3GPa，粘度僅增大1/10（海因德曼，1989）。

不能籠統地說岩漿中揮發分含量愈高粘度愈小，因為不同的揮發分所起的作用不同。例如，CO₂含量高時，岩漿粘度不僅不會下降反而會增大，原因是CO₂在熔體結構中起了增強聚合程度的作用，加固了硅氧四面體的聯結。H₂O含量高則會使岩漿粘度明顯下降，H₂O溶於硅酸鹽熔體時，羥基可代替硅氧四面體中的共用氧，使陽離子與共用氧斷開，出現了更多的 ［SiO₄］^4－單體，從而減弱了硅氧四面體之間的聚合程度，岩漿的粘度也隨之下降。此外，揮發分氟也可以起到與H₂O相似的作用。

岩漿的粘度η可以通過實驗方法測定，也可以通過經驗公式計算（Shaw，1972）：

岩石學（第二版）

式中：T為熱力學溫度（K）；s為特徵斜率；X_i為除SiO₂以外的各主要氧化物的摩爾分數；X_SiO為SiO₂的摩爾分數； 為各主要氧化物的經驗摩爾系數（表2－4）。

表2－4 計算岩漿粘度的成分參數

（據馬昌前，1987）

晶體含量對粘度的影響可由愛因斯坦－羅斯科方程計算，以η₀代表無晶體時岩漿的粘度，η_e代表含晶體岩漿的有效粘度。X表示晶體的體積分數，有（馬昌前，1987）：

岩石學（第二版）

含晶體較多的岩漿的屈服強度（σ₀）與晶體（球狀）的含量具以下關系：

岩石學（第二版）

式中：k₁為應力量綱常數，對基性岩漿來說，k₁＝3×10³N/m²（馬昌前，1987），而花崗質岩漿k₁值可能為基性岩漿的100倍。

4.岩漿中的揮發分

根據對現代火山活動的觀察，火山噴發物質中含有大量揮發分，其中以H₂O主，約占揮發分總量的60％～90％，其次為CO₂、S、F、Cl等。除了從現代火山噴發的氣體中了解火山氣體的成分外，還可通過岩石中的流體包裹體來認識岩漿中揮發分的組成。根據日本有珠火山昭和新山紫蘇輝石英安岩噴氣孔上收集的氣體分析結果，除了H₂O佔主體外，在活動氣體中，CO₂占優勢，CH₄非常少。在高溫條件下SO₂占優勢，在較低溫時H₂S顯著增多，HF/HCl比值隨溫度下降而下降。我國台灣省台北市以北的大屯火山群發育有豐富的噴氣孔，自然硫堆積在噴氣孔附近，不僅景象壯觀，而且整個山谷充滿了濃烈的硫黃的氣味。

在一定的溫度和壓力條件下，這些揮發分溶解於硅酸鹽熔體之中，有的組分不僅能降低岩漿的粘度，使之易於流動，而且還能降低礦物的熔點，延長岩漿的結晶時間，並結晶出含揮發分的礦物。在地殼淺處，這些揮發分通常以水溶液的形式存在，濃度變化很大（Bucher＆Stober，2010）。這些揮發分是地殼岩石發生蝕變作用的主要介質。大量研究證實，富含某些揮發分的熱水流體在一定條件下具有較強的攜帶金屬或其他有用元素的能力，因而可以在適當的地段形成氣成－熱液礦床。溶解於岩漿之中的揮發分上升到地表，它們隨火山噴發到大氣圈中，改變大氣成分，進而影響全球氣候。

岩漿中的揮發分不僅影響岩漿的結晶溫度和性質，還會影響岩漿的噴出方式。在爆發式火山噴發過程中，由於噴發管道的貫通導致壓力急劇降低，原先溶解於岩漿（熔體）中的揮發分由於迅速過飽和而突然大量釋放；這種現象被稱為火山的脫氣作用，它通常是火山噴發過程的先導。當揮發分在近地表處聚集時，由於強烈的膨脹，就會引起岩漿爆裂成火山灰，促進更猛烈的火山爆發。不過，在粘度不同的岩漿中揮發分對火山爆發強度的影響有所不同，低粘度的玄武質岩漿中膨脹氣體的釋放是寧靜的，高粘度的安山質和流紋質岩漿則會因氣體的釋放將岩漿崩碎成岩漿團、火山彈及火山灰，並破壞火山錐體的邊坡，形成破火山口。

由於揮發分會影響到岩漿結晶的溫度，含量高則結晶溫度下降，所以，當揮發分迅速從岩漿中逸出後，岩漿則會快速結晶，其中的晶體數量也隨之加多。

㈣ 流體力學學什麼

研究內容

基本假設

·連續體假設
物質都由分子構成,盡管分子都是離散分布的,做無規則的熱運動.但理論和實驗都表明,在很小的范圍內,做熱運動的流體分子微團的統計平均值是穩定的.因此可以近似的認為流體是由連續物質構成,其中的溫度,密度,壓力等物理量都是連續分布的標量場.
·質量守恆
質量守恆目的是建立描述流體運動的方程組.歐拉法描述為:流進絕對坐標系中任何閉合曲面內的質量等於從這個曲面流出的質量,這是一個積分方程組,化為微分方程組就是:密度和速度的乘積的散度是零(無散場).用歐拉法描述為:流體微團質量的隨體導數隨時間的變化率為零。
·動量定理
流體力學在微觀是無限大，並且是低速運動，屬於經典力學的范疇。因此動量定理和動量矩定理適用於流體微元。
·應力張量
對流體微元的作用力，主要有表面力和體積力，表面力和體積力分別是力在單位面積和單位體積上的量度，因此它們有界。由於我們在建立流體力學基本方程組的時候考慮的是尺寸很小的流體微元，因此流體微團表面所受的力是尺寸的二階小量，體積力是尺寸的三階小量，故當體積很小時，可以忽略體積力的作用。認為流體微團只是受到表面力（表面應力）的作用。非各向同性的流體中，流體微團位置不同，表面法向不同，所受的應力是不同的，應力是由一個二階張量和曲面法向的內積來描述的，二階應力張量只有三個量是獨立的，因此，只要知道某點三個不同面上的應力，就可確定這個點的應力分布情況。
·粘性假設
流體具有粘性，利用粘性定理可以導出應力張量。
·能量守恆
具體表述為：單位時間內體積力對流體微團做的功加上表面力和流體微團變形速度的乘積等於單位時間內流體微團的內能增量加上流體微團的動能增量
研究范圍

流體是氣體和液體的總稱。在人們的生活和生產活動中隨時隨地都可遇到流體，所以流體力學是與人類日常生活和生產事業密切相關的。大氣和水是最常見的兩種流體，大氣包圍著整個地球，地球表面的70%是水面。大氣運動、海水運動(包括波浪、潮汐、中尺度渦旋、環流等)乃至地球深處熔漿的流動都是流體力學的研究內容。
20世紀初，世界上第一架飛機出現以後，飛機和其他各種飛行器得到迅速發展。20世紀50年代開始的航天飛行，使人類的活動范圍擴展到其他星球和銀河系。航空航天事業的蓬勃發展是同流體力學的分支學科——空氣動力學和氣體動力學的發展緊密相連的。這些學科是流體力學中最活躍、最富有成果的領域。
石油和天然氣的開采，地下水的開發利用，要求人們了解流體在多孔或縫隙介質中的運動，這是流體力學分支之一——滲流力學研究的主要對象。滲流力學還涉及土壤鹽鹼化的防治，化工中的濃縮、分離和多孔過濾，燃燒室的冷卻等技術問題。
燃燒離不開氣體，這是有化學反應和熱能變化的流體力學問題，是物理-化學流體動力學的內容之一。爆炸是猛烈的瞬間能量變化和傳遞過程，涉及氣體動力學，從而形成了爆炸力學。
沙漠遷移、河流泥沙運動、管道中煤粉輸送、化工中氣體催化劑的運動等，都涉及流體中帶有固體顆粒或液體中帶有氣泡等問題，這類問題是多相流體力學研究的范圍。
等離子體是自由電子、帶等量正電荷的離子以及中性粒子的集合體。等離子體在磁場作用下有特殊的運動規律。研究等離子體的運動規律的學科稱為等離子體動力學和電磁流體力學，它們在受控熱核反應、磁流體發電、宇宙氣體運動等方面有廣泛的應用。
風對建築物、橋梁、電纜等的作用使它們承受載荷和激發振動；廢氣和廢水的排放造成環境污染；河床沖刷遷移和海岸遭受侵蝕；研究這些流體本身的運動及其同人類、動植物間的相互作用的學科稱為環境流體力學(其中包括環境空氣動力學、建築空氣動力學)。這是一門涉及經典流體力學、氣象學、海洋學和水力學、結構動力學等的新興邊緣學科。
生物流變學研究人體或其他動植物中有關的流體力學問題，例如血液在血管中的流動，心、肺、腎中的生理流體運動和植物中營養液的輸送。此外，還研究鳥類在空中的飛翔，動物在水中的游動，等等。
因此，流體力學既包含自然科學的基礎理論，又涉及工程技術科學方面的應用。此外，如從流體作用力的角度，則可分為流體靜力學、流體運動學和流體動力學；從對不同「力學模型」的研究來分，則有理想流體動力學、粘性流體動力學、不可壓縮流體動力學、可壓縮流體動力學和非牛頓流體力學等。
研究成果

納維-斯托克斯方程（Navier-Stokes equations），以克勞德-路易·納維(Claude-Louis Navier)和喬治·蓋伯利爾·斯托克斯命名，是一組描述象液體和空氣這樣的流體物質的方程。這些方程建立了流體的粒子動量的改變率(加速度)和作用在液體內部的壓力的變化和耗散粘滯力(類似於摩擦力)以及重力之間的關系。這些粘滯力產生於分子的相互作用，能告訴我們液體有多粘。這樣，納維-斯托克斯方程描述作用於液體任意給定區域的力的動態平衡。
它們是最有用的一組方程之一，因為它們描述了大量對學術和經濟有用的現象的物理過程。它們可以用於建模天氣，洋流，管道中的水流，星系中恆星的運動，翼型周圍的氣流。它們也可以用於飛行器和車輛的設計，血液循環的研究，電站的設計，污染效應的分析，等等。
納維-斯托克斯方程依賴微分方程來描述流體的運動。這些方程，和代數方程不同，不尋求建立所研究的變數（譬如速度和壓力）的關系，而是建立這些量的變化率或通量之間的關系。用數學術語來講，這些變化率對應於變數的導數。這樣，最簡單情況的0粘滯度的理想流體的納維-斯托克斯方程表明加速度（速度的導數，或者說變化率）是和內部壓力的導數成正比的。
這表示對於給定的物理問題的納維-斯托克斯方程的解必須用微積分的幫助才能取得。實用上，只有最簡單的情況才能用這種方法解答，而它們的確切答案是已知的。這些情況通常設計穩定態（流場不隨時間變化）的非湍流，其中流體的粘滯系數很大或者其速度很小（小的雷諾數）。
對於更復雜的情形，例如厄爾尼諾這樣的全球性氣象系統或機翼的升力，納維-斯托克斯方程的解必須藉助計算機。這本身是一個科學領域，稱為計算流體力學。
在解釋納維-斯托克斯方程的細節之前，首先，必須對流體作前文提到的基本假設。第一個是流體是連續的。這強調它不包含形成內部的空隙，例如，溶解的氣體的氣泡，而且它不包含霧狀粒子的聚合。另一個必要的假設是所有涉及到的場，全部是可微的，例如壓強，速度，密度，溫度，等等。
該方程從質量，動量，和能量的守恆的基本原理導出。對此，有時必須考慮一個有限的任意體積，稱為控制體積，在其上這些原理很容易應用。該有限體積記為Ω，而其表面記為?Ω。該控制體積可以在空間中固定，也可能隨著流體運動。這會導致一些特殊的結果。

㈤ 岩漿的性質

本節僅介紹岩漿的密度、粘度、溫度及揮發分等重要的岩漿性質。

1.岩漿的密度

岩漿熔體的密度（density）可以通過實驗的方法進行測定，也可以利用實驗結果擬合的密度公式進行計算。熔體的密度不僅與其成分有關（基性岩漿密度高於酸性岩漿），也隨溫度、壓力的變化而改變。原因是壓力增大時熔體內分子間距減小，體積壓縮密度變大；溫度增高時，分子間距增大，體積膨脹密度變小。這種變化也反映了熔體具有壓縮性和膨脹性。圖2-4顯示了壓力與密度呈明顯的正相關，拉斑玄武岩與鹼性玄武岩熔體之間的密度差異隨壓力增加而增大，表明前者的壓縮性比後者大，即在高壓下拉斑玄武岩的密度要明顯地大於鹼性玄武岩岩漿。岩漿密度與分異作用和噴發能力有關。圖2-4 表示，在高壓條件下鹼性玄武岩漿的密度低於拉斑玄武岩漿，因而噴發能力強，上升速度快可以攜帶密度大的深部地幔橄欖岩捕擄體，而密度較大的拉斑玄武岩則較少含深源捕擄體。

2.岩漿的粘度

與岩漿的密度一樣，岩漿的粘度（η）（viscosity）也是其重要的物理性質之一。流體都具有粘性，粘度反映流體流動的難易程度。粘性是指當流體內微團之間發生相對滑移時，內部產生剪切應力（切向阻力）的性質，剪切應力會阻礙流體的運動。粘度的單位是Pa·s（帕斯卡·秒），它是剪切應力與剪切應變速率的比值，1 Pa·s相當於20℃時水粘度的1000倍。

圖2-4 玄武岩熔體的密度與壓力的關系圖

表2-1 實驗室測定的流體粘度值

岩漿的粘度與多種因素相關，如岩漿的成分、結構、溫度、壓力和所含的揮發分等都對粘度有影響。岩漿中SiO₂、Al₂O₃、Cr₂O₃含量高，其粘度就大，其中最具影響的是SiO₂。據測定，純橄欖岩熔體粘度為0.03～0.1 Pa·s；輝長蘇長岩熔體粘度為0.7～25 Pa·s，閃長岩熔體粘度為3.8～25 Pa·s［它們的w（SiO₂）分別為38%，47%，和60%左右］。超基性岩熔體粘度低於基性岩約3個數量級。表2-1也列出了不同類型岩漿或流體的粘度，同樣也反映出SiO₂含量低的玄武岩漿比較高SiO₂含量的黑曜岩漿熔體粘度低8個數量級。

硅酸鹽熔體內部的結構與硅酸鹽礦物相似，Si與O結合形成硅氧四面體［SiO₄］^4-，這樣熔體中硅氧四面體的聚合體越大，包含的四面體越多，岩漿粘度就愈大，反之粘度則變小。不同的陽離子在熔體結構中起著不同的作用，如Si和Al出現在熔漿的各種聚合物或單元的四面體配位中，起著形成網格，增強聚合程度的作用，被稱為成網離子。而Ca、Mg、Fe、K、Na則處於硅氧四面體之間，呈6次配位起著減弱熔體聚合程度的作用，被稱為變網離子。這樣熔體中Si含量高則結構的聚合程度高同時粘度也大，而Ca、Mg、Fe等離子含量高，則粘度低。

岩漿粘度與溫度關系密切，溫度增高則粘度顯著減小，流動性增加。相同成分相同密度的酸性岩漿，有些可以噴出地表形成流紋岩，有些則呈花崗岩侵入體，其原因之一是前者溫度高，因而導致粘度降低，流動性增大。夏威夷玄武岩熔岩流在近火山口處粘度為3×10² Pa·s，而在遠離火山口的地區因溫度下降粘度可增大至3×10³ Pa·s。另一個間接效應是，當岩漿溫度下降，礦物晶出的數量不斷增多，因而粘度隨之增大。與溫度相比，壓力對其影響要小，如壓力從10²kPa增高至3×10⁶kPa，粘度僅增大1/10（轉引自海因德曼，1989）。

不能籠統地說岩漿中揮發分含量愈高粘度就愈小，因為不同的揮發分起的作用不同。例如，CO₂含量高時，岩漿粘度不僅不會下降反而會增大，原因是CO₂在熔體結構中起了增強聚合程度的作用，加固了硅氧四面體的連結。H₂O含量高則會使岩漿粘度明顯下降，H₂O溶於硅酸鹽熔體時，羥基可代替硅氧四面體中的共用氧，使陽離子與共用氧斷開，出現了更多的［SiO₄］^4-單體從而減弱了硅氧四面體之間的聚合程度，岩漿的粘度也隨之下降。此外，揮發分氟也可以起到與H₂O相似的作用。岩漿的粘度會影響岩漿上升的速度和火成岩的結構、構造、產狀以及一些岩漿作用發生的強度。

3.岩漿的溫度

岩漿的溫度很高，這一點從現代火山噴發的景象及其對周圍環境的危害就可以了解到。1980年美國聖海倫斯火山噴發，熾熱的火山灰噴發物覆蓋了周圍的山區，密布的原始森林全部燃燒成木炭，居民的汽車被熔化。直接測定的現代火山岩漿的溫度見表2-2。從表中可以看出，基性玄武岩岩漿溫度最高，其次為安山質岩漿，流紋質岩漿溫度最低。岩漿在噴出或侵位以後開始降溫固結，以玄武質熔岩為例，1m厚的玄武岩全部結晶約需12天，10m厚的約需3年，700m厚的需9000年。地下深處的岩漿侵位後冷卻速度緩慢，固結的時間比熔岩長，據估計2000m厚的花崗岩岩席完全結晶需64000年，8km厚的花崗岩基需10Ma才能固結。

表2-2 各類熔岩噴出溫度的估算值

4.岩漿中的揮發分

現代火山噴發時有大量氣體逸出，已固結的火山岩有些含相當數量的氣孔都說明岩漿中含有揮發組分。了解它們的類型及含量可以通過兩種途徑：一是直接從現代火山噴發的氣體中取得；二是通過岩石中的流體包裹體獲得。日本有珠火山昭和新山紫蘇輝石英安岩噴氣孔上收集的氣體分析結果表明，氣體種類多，有CO₂、CH₄、NH₃、H₂、HCl、HF、H₂S、SO₂、P₂O₅ 和H₂O等。其中H₂O是最豐富的組分，其體積分數佔99%。在活動氣體中，CO₂占優勢，CH₄非常少。在高溫條件下SO₂占優勢，在較低溫時H₂S顯著增多，w（HF）/w（HCl）比值隨溫度而下降。我國台灣省台北市以北的大屯火山群發育有豐富的噴氣孔，自然硫堆積在噴氣孔附近，不僅景象壯觀，而且整個山谷充滿了濃烈的硫磺的氣味。

岩漿中的揮發分不僅影響結晶溫度，而且影響岩漿的噴出方式。在揮發分聚集時，由於在近地表處的強烈膨脹會引起岩漿爆裂成火山灰，火山爆發也隨之強烈。但是，這種爆發性質在粘度不同的岩漿中作用的強弱是有差別的，低粘度的玄武質岩漿中膨脹氣體的釋放是寧靜的，高粘度的安山岩和流紋岩漿則會因氣體的釋放將岩漿崩碎成岩漿團、火山彈和火山灰，並破壞火山錐體的邊坡。

岩漿中揮發分還影響岩漿結晶的溫度。揮發分含量高則結晶溫度下降，所以當揮發分迅速從岩漿中逸出後，岩漿會快速結晶，其中的晶體數量也隨之加多。

㈥ 岩漿的概念與性質

1.岩漿的概念

岩漿是指地球深部產生的一種熾熱的、黏度較大的熔融體。岩漿可以在上地幔或地殼深處運移，或噴出地表，它的主要成分是硅酸鹽，還含有大量的揮發組分及成礦金屬元素。岩漿溫度范圍為700～1200℃。

2.岩漿的性質

岩漿是高溫熔融狀態的物質，具有一定的黏度和流動性。

岩漿的流動性取決於岩漿自身的黏度，黏度小，流動性好，黏度大，流動性差。岩漿的黏度與其化學組成密切相關。一般情況下，岩漿中SiO₂的含量愈高，岩漿的黏度愈大，SiO₂的含量愈低，其黏度愈小;岩漿中溶解的揮發分(主要是H₂O，還有少量CO₂、SO₂、HCl、HF、H₂、N₂、B等)含量愈高，岩漿的黏度愈小，反之黏度愈大。此外，岩漿的黏度還與溫度相關，通常是溫度愈高，黏度愈小，溫度愈低，黏度愈大。壓力對岩漿的性質也有一定影響，壓力增大，岩漿的體積壓縮、密度變大，黏度也隨之增大。

㈦ 關於流體力學的問題

要研究在各種力的作用下，流體本身的狀態，以及流體和固體壁面、流體和流體間、流體與其他運動形態之間的相互作用的力學分支。

流體力學是力學的一個分支，它主要研究流體本身的靜止狀態和運動狀態，以及流體和固體界壁間有相對運動時的相互作用和流動的規律。

流體力學中研究得最多的流體是水和空氣。它的主要基礎是牛頓運動定律和質量守恆定律，常常還要用到熱力學知識，有時還用到宏觀電動力學的基本定律、本構方程和物理學、化學的基礎知識。

1738年伯努利出版他的專著時，首先採用了水動力學這個名詞並作為書名；1880年前後出現了空氣動力學這個名詞；1935年以後，人們概括了這兩方面的知識，建立了統一的體系，統稱為流體力學。

除水和空氣以外，流體還指作為汽輪機工作介質的水蒸氣、潤滑油、地下石油、含泥沙的江水、血液、超高壓作用下的金屬和燃燒後產生成分復雜的氣體、高溫條件下的等離子體等等。

氣象、水利的研究，船舶、飛行器、葉輪機械和核電站的設計及其運行，可燃氣體或炸葯的爆炸，以及天體物理的若干問題等等，都廣泛地用到流體力學知識。許多現代科學技術所關心的問題既受流體力學的指導，同時也促進了它不斷地發展。1950年後，電子計算機的發展又給予流體力學以極大的推動。

流體力學的發展簡史

流體力學是在人類同自然界作斗爭和在生產實踐中逐步發展起來的。古時中國有大禹治水疏通江河的傳說；秦朝李冰父子帶領勞動人民修建的都江堰，至今還在發揮著作用；大約與此同時，古羅馬人建成了大規模的供水管道系統等等。

對流體力學學科的形成作出第一個貢獻的是古希臘的阿基米德，他建立了包括物理浮力定律和浮體穩定性在內的液體平衡理論，奠定了流體靜力學的基礎。此後千餘年間，流體力學沒有重大發展。

直到15世紀，義大利達·芬奇的著作才談到水波、管流、水力機械、鳥的飛翔原理等問題；17世紀，帕斯卡闡明了靜止流體中壓力的概念。但流體力學尤其是流體動力學作為一門嚴密的科學，卻是隨著經典力學建立了速度、加速度，力、流場等概念，以及質量、動量、能量三個守恆定律的奠定之後才逐步形成的。

17世紀，力學奠基人牛頓研究了在流體中運動的物體所受到的阻力，得到阻力與流體密度、物體迎流截面積以及運動速度的平方成正比的關系。他針對粘性流體運動時的內摩擦力也提出了牛頓粘性定律。但是，牛頓還沒有建立起流體動力學的理論基礎，他提出的許多力學模型和結論同實際情形還有較大的差別。

之後，法國皮托發明了測量流速的皮託管；達朗貝爾對運河中船隻的阻力進行了許多實驗工作，證實了阻力同物體運動速度之間的平方關系；瑞士的歐拉採用了連續介質的概念，把靜力學中壓力的概念推廣到運動流體中，建立了歐拉方程，正確地用微分方程組描述了無粘流體的運動；伯努利從經典力學的能量守恆出發，研究供水管道中水的流動，精心地安排了實驗並加以分析，得到了流體定常運動下的流速、壓力、管道高程之間的關系——伯努利方程。

歐拉方程和伯努利方程的建立，是流體動力學作為一個分支學科建立的標志，從此開始了用微分方程和實驗測量進行流體運動定量研究的階段。從18世紀起，位勢流理論有了很大進展，在水波、潮汐、渦旋運動、聲學等方面都闡明了很多規律。法國拉格朗日對於無旋運動，德國赫爾姆霍茲對於渦旋運動作了不少研究……。在上述的研究中，流體的粘性並不起重要作用，即所考慮的是無粘流體。這種理論當然闡明不了流體中粘性的效應。

19世紀，工程師們為了解決許多工程問題，尤其是要解決帶有粘性影響的問題。於是他們部分地運用流體力學，部分地採用歸納實驗結果的半經驗公式進行研究，這就形成了水力學，至今它仍與流體力學並行地發展。1822年，納維建立了粘性流體的基本運動方程；1845年，斯托克斯又以更合理的基礎導出了這個方程，並將其所涉及的宏觀力學基本概念論證得令人信服。這組方程就是沿用至今的納維-斯托克斯方程(簡稱N-S方程)，它是流體動力學的理論基礎。上面說到的歐拉方程正是N-S方程在粘度為零時的特例。

普朗特學派從1904年到1921年逐步將N-S方程作了簡化，從推理、數學論證和實驗測量等各個角度，建立了邊界層理論，能實際計算簡單情形下，邊界層內流動狀態和流體同固體間的粘性力。同時普朗克又提出了許多新概念，並廣泛地應用到飛機和汽輪機的設計中去。這一理論既明確了理想流體的適用范圍，又能計算物體運動時遇到的摩擦阻力。使上述兩種情況得到了統一。

20世紀初，飛機的出現極大地促進了空氣動力學的發展。航空事業的發展，期望能夠揭示飛行器周圍的壓力分布、飛行器的受力狀況和阻力等問題，這就促進了流體力學在實驗和理論分析方面的發展。20世紀初，以儒科夫斯基、恰普雷金、普朗克等為代表的科學家，開創了以無粘不可壓縮流體位勢流理論為基礎的機翼理論，闡明了機翼怎樣會受到舉力，從而空氣能把很重的飛機托上天空。機翼理論的正確性，使人們重新認識無粘流體的理論，肯定了它指導工程設計的重大意義。

機翼理論和邊界層理論的建立和發展是流體力學的一次重大進展，它使無粘流體理論同粘性流體的邊界層理論很好地結合起來。隨著汽輪機的完善和飛機飛行速度提高到每秒50米以上，又迅速擴展了從19世紀就開始的，對空氣密度變化效應的實驗和理論研究，為高速飛行提供了理論指導。20世紀40年代以後，由於噴氣推進和火箭技術的應用，飛行器速度超過聲速，進而實現了航天飛行，使氣體高速流動的研究進展迅速，形成了氣體動力學、物理-化學流體動力學等分支學科。

以這些理論為基礎，20世紀40年代，關於炸葯或天然氣等介質中發生的爆轟波又形成了新的理論，為研究原子彈、炸葯等起爆後，激波在空氣或水中的傳播，發展了爆炸波理論。此後，流體力學又發展了許多分支，如高超聲速空氣動力學、超音速空氣動力學、稀薄空氣動力學、電磁流體力學、計算流體力學、兩相(氣液或氣固)流等等。

這些巨大進展是和採用各種數學分析方法和建立大型、精密的實驗設備和儀器等研究手段分不開的。從50年代起，電子計算機不斷完善，使原來用分析方法難以進行研究的課題，可以用數值計算方法來進行，出現了計算流體力學這一新的分支學科。與此同時，由於民用和軍用生產的需要，液體動力學等學科也有很大進展。

20世紀60年代，根據結構力學和固體力學的需要，出現了計算彈性力學問題的有限元法。經過十多年的發展，有限元分析這項新的計算方法又開始在流體力學中應用，尤其是在低速流和流體邊界形狀甚為復雜問題中，優越性更加顯著。近年來又開始了用有限元方法研究高速流的問題，也出現了有限元方法和差分方法的互相滲透和融合。

從20世紀60年代起，流體力學開始了流體力學和其他學科的互相交叉滲透，形成新的交叉學科或邊緣學科，如物理-化學流體動力學、磁流體力學等；原來基本上只是定性地描述的問題，逐步得到定量的研究，生物流變學就是一個例子。

流體力學的研究內容

流體是氣體和液體的總稱。在人們的生活和生產活動中隨時隨地都可遇到流體，所以流體力學是與人類日常生活和生產事業密切相關的。大氣和水是最常見的兩種流體，大氣包圍著整個地球，地球表面的70%是水面。大氣運動、海水運動(包括波浪、潮汐、中尺度渦旋、環流等)乃至地球深處熔漿的流動都是流體力學的研究內容。

20世紀初，世界上第一架飛機出現以後，飛機和其他各種飛行器得到迅速發展。20世紀50年代開始的航天飛行，使人類的活動范圍擴展到其他星球和銀河系。航空航天事業的蓬勃發展是同流體力學的分支學科——空氣動力學和氣體動力學的發展緊密相連的。這些學科是流體力學中最活躍、最富有成果的領域。

石油和天然氣的開采，地下水的開發利用，要求人們了解流體在多孔或縫隙介質中的運動，這是流體力學分支之一——滲流力學研究的主要對象。滲流力學還涉及土壤鹽鹼化的防治，化工中的濃縮、分離和多孔過濾，燃燒室的冷卻等技術問題。

燃燒離不開氣體，這是有化學反應和熱能變化的流體力學問題，是物理-化學流體動力學的內容之一。爆炸是猛烈的瞬間能量變化和傳遞過程，涉及氣體動力學，從而形成了爆炸力學。

沙漠遷移、河流泥沙運動、管道中煤粉輸送、化工中氣體催化劑的運動等，都涉及流體中帶有固體顆粒或液體中帶有氣泡等問題，這類問題是多相流體力學研究的范圍。

等離子體是自由電子、帶等量正電荷的離子以及中性粒子的集合體。等離子體在磁場作用下有特殊的運動規律。研究等離子體的運動規律的學科稱為等離子體動力學和電磁流體力學，它們在受控熱核反應、磁流體發電、宇宙氣體運動等方面有廣泛的應用。

風對建築物、橋梁、電纜等的作用使它們承受載荷和激發振動；廢氣和廢水的排放造成環境污染；河床沖刷遷移和海岸遭受侵蝕；研究這些流體本身的運動及其同人類、動植物間的相互作用的學科稱為環境流體力學 (其中包括環境空氣動力學、建築空氣動力學)。這是一門涉及經典流體力學、氣象學、海洋學和水力學、結構動力學等的新興邊緣學科。

生物流變學研究人體或其他動植物中有關的流體力學問題，例如血液在血管中的流動，心、肺、腎中的生理流體運動和植物中營養液的輸送。此外，還研究鳥類在空中的飛翔，動物在水中的游動，等等。

因此，流體力學既包含自然科學的基礎理論，又涉及工程技術科學方面的應用。此外，如從流體作用力的角度，則可分為流體靜力學、流體運動學和流體動力學；從對不同「力學模型」的研究來分，則有理想流體動力學、粘性流體動力學、不可壓縮流體動力學、可壓縮流體動力學和非牛頓流體力學等。

流體力學的研究方法

進行流體力學的研究可以分為現場觀測、實驗室模擬、理論分析、數值計算四個方面：

現場觀測是對自然界固有的流動現象或已有工程的全尺寸流動現象，利用各種儀器進行系統觀測，從而總結出流體運動的規律，並藉以預測流動現象的演變。過去對天氣的觀測和預報，基本上就是這樣進行的。

不過現場流動現象的發生往往不能控制，發生條件幾乎不可能完全重復出現，影響到對流動現象和規律的研究；現場觀測還要花費大量物力、財力和人力。因此，人們建立實驗室，使這些現象能在可以控制的條件下出現，以便於觀察和研究。

同物理學、化學等學科一樣，流體力學離不開實驗，尤其是對新的流體運動現象的研究。實驗能顯示運動特點及其主要趨勢，有助於形成概念，檢驗理論的正確性。二百年來流體力學發展史中每一項重大進展都離不開實驗。

模型實驗在流體力學中佔有重要地位。這里所說的模型是指根據理論指導，把研究對象的尺度改變(放大或縮小)以便能安排實驗。有些流動現象難於靠理論計算解決，有的則不可能做原型實驗(成本太高或規模太大)。這時，根據模型實驗所得的數據可以用像換算單位制那樣的簡單演算法求出原型的數據。

現場觀測常常是對已有事物、已有工程的觀測，而實驗室模擬卻可以對還沒有出現的事物、沒有發生的現象(如待設計的工程、機械等)進行觀察，使之得到改進。因此，實驗室模擬是研究流體力學的重要方法。

理論分析是根據流體運動的普遍規律如質量守恆、動量守恆、能量守恆等，利用數學分析的手段，研究流體的運動，解釋已知的現象，預測可能發生的結果。理論分析的步驟大致如下：

首先是建立「力學模型」，即針對實際流體的力學問題，分析其中的各種矛盾並抓住主要方面，對問題進行簡化而建立反映問題本質的「力學模型」。流體力學中最常用的基本模型有：連續介質、牛頓流體、不可壓縮流體、理想流體、平面流動等。

其次是針對流體運動的特點，用數學語言將質量守恆、動量守恆、能量守恆等定律表達出來，從而得到連續性方程、動量方程和能量方程。此外，還要加上某些聯系流動參量的關系式(例如狀態方程)，或者其他方程。這些方程合在一起稱為流體力學基本方程組。

求出方程組的解後，結合具體流動，解釋這些解的物理含義和流動機理。通常還要將這些理論結果同實驗結果進行比較，以確定所得解的准確程度和力學模型的適用范圍。

從基本概念到基本方程的一系列定量研究，都涉及到很深的數學問題，所以流體力學的發展是以數學的發展為前提。反過來，那些經過了實驗和工程實踐考驗過的流體力學理論，又檢驗和豐富了數學理論，它所提出的一些未解決的難題，也是進行數學研究、發展數學理論的好課題。按目前數學發展的水平看，有不少題目將是在今後幾十年以內難於從純數學角度完善解決的。

在流體力學理論中，用簡化流體物理性質的方法建立特定的流體的理論模型，用減少自變數和減少未知函數等方法來簡化數學問題，在一定的范圍是成功的，並解決了許多實際問題。

對於一個特定領域，考慮具體的物理性質和運動的具體環境後，抓住主要因素忽略次要因素進行抽象化也同時是簡化，建立特定的力學理論模型，便可以克服數學上的困難，進一步深入地研究流體的平衡和運動性質。

20世紀50年代開始，在設計攜帶人造衛星上天的火箭發動機時，配合實驗所做的理論研究，正是依靠一維定常流的引入和簡化，才能及時得到指導設計的流體力學結論。

此外，流體力學中還經常用各種小擾動的簡化，使微分方程和邊界條件從非線性的變成線性的。聲學是流體力學中採用小擾動方法而取得重大成就的最早學科。聲學中的所謂小擾動，就是指聲音在流體中傳播時，流體的狀態(壓力、密度、流體質點速度)同聲音未傳到時的差別很小。線性化水波理論、薄機翼理論等雖然由於簡化而有些粗略，但都是比較好地採用了小擾動方法的例子。

每種合理的簡化都有其力學成果，但也總有其局限性。例如，忽略了密度的變化就不能討論聲音的傳播；忽略了粘性就不能討論與它有關的阻力和某些其他效應。掌握合理的簡化方法，正確解釋簡化後得出的規律或結論，全面並充分認識簡化模型的適用范圍，正確估計它帶來的同實際的偏離，正是流體力學理論工作和實驗工作的精華。

流體力學的基本方程組非常復雜，在考慮粘性作用時更是如此，如果不靠計算機，就只能對比較簡單的情形或簡化後的歐拉方程或N-S方程進行計算。20世紀30～40年代，對於復雜而又特別重要的流體力學問題，曾組織過人力用幾個月甚至幾年的時間做數值計算，比如圓錐做超聲速飛行時周圍的無粘流場就從1943年一直算到1947年。

數學的發展，計算機的不斷進步，以及流體力學各種計算方法的發明，使許多原來無法用理論分析求解的復雜流體力學問題有了求得數值解的可能性，這又促進了流體力學計算方法的發展，並形成了「計算流體力學」。

從20世紀60年代起，在飛行器和其他涉及流體運動的課題中，經常採用電子計算機做數值模擬，這可以和物理實驗相輔相成。數值模擬和實驗模擬相互配合，使科學技術的研究和工程設計的速度加快，並節省開支。數值計算方法最近發展很快，其重要性與日俱增。

解決流體力學問題時，現場觀測、實驗室模擬、理論分析和數值計算幾方面是相輔相成的。實驗需要理論指導，才能從分散的、表面上無聯系的現象和實驗數據中得出規律性的結論。反之，理論分析和數值計算也要依靠現場觀測和實驗室模擬給出物理圖案或數據，以建立流動的力學模型和數學模式；最後，還須依靠實驗來檢驗這些模型和模式的完善程度。此外，實際流動往往異常復雜(例如湍流)，理論分析和數值計算會遇到巨大的數學和計算方面的困難，得不到具體結果，只能通過現場觀測和實驗室模擬進行研究。

流體力學的展望

從阿基米德到現在的二千多年，特別是從20世紀以來，流體力學已發展成為基礎科學體系的一部分，同時又在工業、農業、交通運輸、天文學、地學、生物學、醫學等方面得到廣泛應用。

今後，人們一方面將根據工程技術方面的需要進行流體力學應用性的研究，另一方面將更深入地開展基礎研究以探求流體的復雜流動規律和機理。後一方面主要包括：通過湍流的理論和實驗研究，了解其結構並建立計算模式；多相流動；流體和結構物的相互作用；邊界層流動和分離；生物地學和環境流體流動等問題；有關各種實驗設備和儀器等。

研究內容

流體力學既含有基礎理論，又有極廣泛的應用范圍。從研究對象劃分，它主要有以下分支學科：地球流體力學，研究大氣、海水以及地球深處熔漿的運動；水力學和水動力學，研究水在海洋、江河、渠道、管道和水力機械中的運動，船舶運動和阻力，高速水流中的空化，等等；空氣動力學，研究空氣的特性（如粘性、壓縮性、擴散和波動特性等），飛行器的氣動力特性和氣動加熱現象，飛行器外形設計等；環境流體力學和工業流體力學，研究大氣污染 、建築物的風載風振問題、風能利用、沙漠遷移、河流泥沙運動、液力和氣力輸送，等等；生物流體力學，研究人和其他生物體內的流體運動規律；其他還有滲流力學、磁流體力學、物理-化學流體力學、爆炸力學等。

如從流體作用力角度，則可分為流體靜力學、流體運動學和流體動力學。從對不同「力學模型」的研究來分，則有理想流體動力學、粘性流體動力學、不可壓縮流體動力學 、可壓縮流體動力學、多相流體力學和非牛頓流體力學等。

研究方法

流體力學的研究方法有現場觀測、實驗室模擬、理論分析和數值計算，它們是相輔相成的。現場觀測是利用儀器對流動現象進行實際全尺寸觀測，由於現場流動現象的發生不能人為控制，且要花費大量資金和人力，因此人們建立實驗室，使流動現象能在控制條件下出現，以便於觀察和研究。要使實驗數據與現場觀測結果相符，必須滿足流動相似律，即保持實驗室流動和實際流動中的有關相似准數對應相等（見流體力學相似准數）。理論分析是根據流體運動的普遍規律如質量守恆、動量守恆、能量守恆等，利用數學分析手段研究流體的運動規律。數值計算則是利用電子計算機求解復雜的流體力學基本方程組，它可部分或全部代替某些實驗，因此發展很快

㈧ 把液氮倒入岩漿中會怎麼樣

肯定是劇烈的爆炸
無論是站在岩漿的角度，還是站在液氮的角度
岩漿因為迅速的降溫而碎裂爆炸（你可以做個緩和點的實驗燒一個小時候玩的玻璃球燒的快發開發紅的時候仍到水裡只聽啪的一聲裂開很多瓣）
而液氮液氮壓縮成液體的氣體溫度很低，接觸岩漿的瞬間液氮升溫由液態壓縮後的體積瞬間恢復到正常的氣體體積只能有一個下場爆炸

㈨ 什麼是岩漿

岩漿是地殼深處形成的熔漿流體。

火山在活動時不但有蒸汽、石塊、晶屑和熔漿團塊自火山口噴出，而且還有熾熱黏稠的熔融物質自火山口溢流出來。前者被稱為揮發性成分（volatilecomponent）和火山碎屑物質（volcaniclasticmaterial），後者則叫做熔岩流（lavaflow）。

岩漿岩主要有侵入和噴出兩種產出情況。侵入在地殼一定深度上的岩漿經緩慢冷卻而形成的岩石，稱為侵入岩。侵入岩固結成岩需要的時間很長。地質學家們曾做過估算，一個2000米厚的花崗岩體完全結晶大約需要64000年；岩漿噴出或者溢流到地表，冷凝形成的岩石稱為噴出岩。

噴出岩由於岩漿溫度急聚降低，固結成岩時間相對較短。1米厚的玄武岩全部結晶，需要12天，10米厚需要3年，700米厚需要9000年。

(9)壓縮機熔漿擴展閱讀

岩漿噴發的原因

在火山噴發的孕育階段，由於氣體出溶和震群的發生，上覆岩石裂隙化程度增高，壓力降低而岩漿體內氣體出溶量不斷增加，岩漿體積逐漸膨脹，密度減小，內壓力增大。

當內壓力大大超過外部壓力時，在上覆岩石的裂隙密度帶發生氣體的猛烈爆炸，使岩石破碎，並打開火山噴發的通道，首先將碎塊噴出，相繼而來的就是岩漿的噴發。

㈩ 岩漿是什麼

產生於上地幔和地殼深處，含揮發成分的高溫粘稠的主要成分為硅酸鹽的熔融物質稱之為岩漿。

是地質學專業術語。火山在活動時不但有蒸汽、石塊、晶屑和熔漿團塊自火山口噴出，而且還有熾熱粘稠的熔融物質自火山口溢流出來。

還有一種解釋為，岩漿是指地下熔融或部分熔融的岩石。當岩漿噴出地表後，則被稱為熔岩。噴出地表的岩漿成為噴出岩；侵入地殼中的稱為侵入岩。

(10)壓縮機熔漿擴展閱讀：

岩漿來源：

岩漿分為原生岩漿和再生岩漿。

原生岩漿是地核俘獲的熔融物質形成的。地核俘獲熔融物質和其他一些物質形成巨厚的熔融層。這些物質其成分是不均的。原生岩漿凝固形成最原始的地球外殼。

再生岩漿包括原生岩漿變異出的岩漿和重熔岩漿。

地球液態層是由原生岩漿經變異形成的再生岩漿組成的——經過溫度、成分和物態的改變而形