流体力学在生活工程中的应用
流体力学在生活工程中的应用
1.在供热通风和燃气工程中：热的供应，空气的调节，燃气的输配，排毒排湿，除尘降温等等，都是以流体作为介质，通过流体的各种物理作用，对流体的流动有效的加以组织实现的。
2.在建筑工程和土建工程中：如基坑排水、路基排水、地下水渗透、地基坑渗稳定处理、围堰修建、海洋平台在水中的浮性和抵抗外界扰动的稳定性等。
3.在市政工程中：如桥涵孔径设计、给水排水、管网计算、泵站和水塔的设计、隧洞通风等，特别是给水排水工程中，无论取水、水处理、输配水都是在水流动过程中实现的。
4.另外还应用于航空航天领域，如飞机；供电领域，如水力发电，风力发电。再比如日常生活中常见的放风筝，抽水机，电扇，空调等等实际应用。
总之，流体力学在生后和工程中应用相当广泛，已经成为生活工程中不可或缺的重要部分。
梁吉雄
车辆工程13-3班
1301041216
2015.07.22
工程流体力学_思考题__1~4章
向期末进发！！！ 第一章绪论 1、什么叫流体？流体与固体的区别？ 流体是指可以流动的物质，包括气体和液体。 与固体相比，流体分子间引力较小，分子运动剧烈，分子排列松散，这就决定了流体不能保持一定的形状，具有较大流动性。 2、流体中气体和液体的主要区别有哪些？ （1）气体有很大的压缩性，而液体的压缩性非常小； （2）容器内的气体将充满整个容器，而液体则有可能存在自由液面。 3、什么是连续介质假设？引入的意义是什么？ 流体充满着一个空间时是不留任何空隙的，即把流体看作是自由介质。 意义：不必研究大量分子的瞬间运动状态，而只要描述流体宏观状态物理量，如密度、质量等。 4、何谓流体的压缩性和膨胀性？如何度量？ 压缩性：温度不变的条件下，流体体积随压力变化而变化的性质。用体积压缩系数βp表示，单位Pa-1。 膨胀性：压力不变的条件下，流体体积随温度变化而变化的性质。用体积膨胀系数βt表示，单位K-1。 5、何谓流体的粘性，如何度量粘性大小，与温度关系？ 流体所具有的阻碍流体流动，即阻碍流体质点间相对运动的性质称为粘滞性，简称粘性。用粘度μ来表示，单位N·S/m2或Pa·S。 液体粘度随温度的升高而减小，气体粘度随温度升高而增大。 6、作用在流体上的力怎样分类，如何表示？ （1）质量力：采用单位流体质量所受到的质量力f表示； （2）表面力：常用单位面积上的表面力Pn表示，单位Pa。 7、什么情况下粘性应力为零？ （1）静止流体（2）理想流体 第二章流体静力学 1、流体静压力有哪些特性？怎样证明？ （1）静压力沿作用面内法线方向，即垂直指向作用面。 证明：○1流体静止时只有法向力没有切向力，静压力只能沿法线方向； ○2流体不能承受拉力，只能承受压力； 所以，静压力唯一可能的方向就是内法线方向。 （2）静止流体中任何一点上各个方向静压力大小相等，与作用方向无关。 证明：
《工程流体力学》综合复习资料全
《工程流体力学》综合复习资料 一、 单项选择 1、实际流体的最基本特征是流体具有 。 A 、粘滞性 B 、流动性 C 、可压缩性 D 、延展性 2、 理想流体是一种 的流体。 A 、不考虑重量 B 、 静止不运动 C 、运动时没有摩擦力 3、作用在流体的力有两大类，一类是质量力，另一类是 。 A 、表面力 B 、万有引力 C 、分子引力 D 、粘性力 4、静力学基本方程的表达式 。 A 、常数=p B 、 常数=+γ p z C 、 常数=+ +g 2u γp z 2 5、若流体某点静压强为at p 7.0=绝，则其 。 A 、 at p 3.0=表 B 、Pa p 4 108.93.0??-=表 C 、 O mH p 27=水 真 γ D 、 mmHg p 7603.0?=汞 真 γ 6、液体总是从 大处向这个量小处流动。 A 、位置水头 B 、压力 C 、机械能 D 、动能 7、高为h 的敞口容器装满水，作用在侧面单位宽度平壁面上的 静水总压力为 。 A 、2 h γ B 、 2 2 1h γ C 、22h γ D 、h γ 8、理想不可压缩流体在水平圆管中流动，在过流断面1和2截面()21d d >上 流动参数关系为 。 A 、2121,p p V V >> B 、2121,p p V V << C 、2121,p p V V <> D 、2121,p p V V >< A 、2121,p p V V >> B 、2121,p p V V << C 、2121,p p V V <> D 、2121,p p V V >< 9、并联管路的并联段的总水头损失等于 。 A 、各管的水头损失之和 B 、较长管的水头损失
工程流体力学(刘向军编)部分习题答案
1-3在温度不变的条件下，体积为5m3的某液体，压强从0.98×105Pa 增加到4.9×105Pa，体积减小了1.0×10?3m3，求其体积弹性模量。解： K=?V ?p ?V =?5× 4.9?0.98×105 ?1.0×103 =1.965×109Pa 1-7加热炉烟道入口处烟气的温度t1=900℃,烟气经烟道及其中设置的换热器后，至烟道出口温度下降为t2=500℃，若烟气在0℃时的密度ρ0=1.28kg m3，求烟道入口与烟道出口处烟气的密度。 解： ρ入= ρ0 1+at1 = 1.28 1+1 273 ×900 =0.298kg m3 ρ出= ρ0 1+at2 = 1.28 1+1 273 ×500 =0.452kg m3 1-9如图所示，液面上有一面积为1200m2的平板以0.5m s的速度做水平运动，平板下液面分两层，动力黏度和厚度分别为η1=0.142Pa?s， 1=1.0mm,η2=0.235Pa?s， 2=1.4mm，求作用在平板上的内摩擦力。 解： τ=τ1=τ2 即 η1du1 dy1 =η2 du2 dy2 η1u?u′ 1 =η2 u′?0 2 解得：
u′=0.23m s F=ηA du dy =ηA u?u′ 1 =1.042×1200×10?4×0.5?0.23 1.0×10?3 =4.6N 1-12如图所示，气缸直径D1=16cm，活塞直径D2=15.95cm，高H=15cm，质量m=0.97kg，若活塞以匀速0.05m s在气缸内下降，试求油的动力黏度为多少？ 解： F=G=τA τ=G A = mg A = 0.97×10 15×10?4×15.95×3.14 =129.06 η=τdy du = 129.06×16?15.96 2 ×10?2 0.05 =0.645Pa·s 2-2已知单位质量流体所受的质量力为f x=zy,f y=axz,f z=bxy,试问在该质量力作用下流体能否平衡。 解： f x dx+f y dy+f z dz =1 ρ ep ex dx+ ep ey dy+ ep ez dz = p ρ 设?π=abxyz e?π ex =abyz=f x=yz e?π ey =abxz=f y=bxz e?π ez =abxy=f z=axy
流体动力学及工程应用
1、定常流和非定常流的判别？ 2、为何提出“平均流速”的概念？ 3、举例说明连续性方程的应用。 3.4 流体微元的运动分析 一、流体微元运动的三种形式 1．平移运动 x 、y 方向的速度不变，经过dt 时间后，ABCD 平移到A ‘B ’C ‘D ’位置，微元形状不变。 2．直线变形运动 流体微元沿x （流动）方向变形。 3．旋转运动与剪切变形运动 流体微元沿x 方向和y 方向均有变形，且流体微元
除了产生剪切变形外，还绕z 轴旋转。 实际流体微元运动常是上述三种或两种（如没有转动）基本形式组合在一起的运动。 二、作用在流体微元上的力 有表面力（压力）、质量力、惯性力、粘性力（剪切力） 龙卷风 水涡旋 3.5 理想流体的运动微分方程及伯努利积分 一、理想流体的运动微分方程（15分钟） 讨论理想流体受力及运动之间的动力学关系，即根据牛顿第二定律，建立理想流体的动力学方程。 如图所示，从运动的理想流体中取一以C （x 、y 、z ）点为中心的微元六面体1－2－3－4，作用于其上的力有质量力和表面力，分析方法同连续性方程的建立，只是这是一个运动的流体质点。 根据牛顿第二定律，作用在微元六面体上的合外力在某坐标轴方向投影的代数和等于此流体微元质量乘以其在同轴方向的分加速度。 在x 轴方向 x x ma F =∑ 图 微元六面体流体质点 可得1122x x p p dF p dx dydz p dydz ma x x ??? ?? ?+- -+= ? ???? ?? ? 因为 dt du a dt u d a x x = =, ，dt du a dt du a z z y y ==, 所以流体微元沿x 方向的运动方程为 x x du p f dxdydz dxdydz dxdydz x dt ρρ?- =? 整理后得
C语言在流体力学中的应用实例
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流体力学文献综述
文献综述 题目流体力学概述 学院机电工程学院专业机械工程及自动化班级10机自本一学号10113003336 学生姓名徐石明任课教师李振哲 温州大学教务处制
一、前言部分： 1、前言 大千世界，被冠之以“流体”的流动介质无所不在.流体力学研究在各种力的作用下，流体的静止和运动状态以及流体和其他物体有相对运动时的相互作用和流动规律.流体力学既是探索自然规律的基础学科，也是解决工程实际问题的应用学科，它在现代科学中占有重要的地位。事实上，它已成为当今科学和工程技术的基础之一。 为了造就力学人才，我国许多理工科院校都开设了流体力学课程，因为在中国目前看来，还缺少这方面的拔尖人才。 2、相关概念及综述范围 2.1 概念：流体力学，是研究流体(液体和气体)的力学运动规律及其应用的学科。主要研究在各种力的作用下，流体本身的状态，以及流体和固体壁面、流体和流体间、流体与其他运动形态之间的相互作用的力学分支。流体力学是力学的一个重要分支，它主要研究流体本身的静止状态和运动状态，以及流体和固体界壁间有相对运动时的相互作用和流动的规律。它的主要基础是牛顿运动定律和质量守恒定律，常常还要用到热力学知识，有时还用到宏观电动力学的基本定律、本构方程和高等数学、物理学、化学的基础知识。 2.2 综述范围 除水和空气以外，流体还指作为汽轮机工作介质的水蒸气、润滑油、地下石油、含泥沙的江水、血液、超高压作用下的金属和燃烧后产生成分复杂的气体、高温条件下的等离子体等等。气象、水利的研究，船舶、飞行器、叶轮机械和核电站的设计及其运行，可燃气体或炸药的爆炸，汽车制造，以及天体物理的若干问题等等，都广泛地用到流体力学知识。许多现代科学技术所关心的问题既受流体力学的指导，同时也促进了它不断地发展。1950年后，电子计算机的发展又给予流体力学以极大的推动。 二、主题部分： 1、历史 17世纪，力学奠基人牛顿研究了在流体中运动的物体所受到的阻力，得到阻力与流体密度、物体迎流截面积以及运动速度的平方成正比的关系。之后，法国皮托发明了测量流速的皮托管；达朗贝尔证实了阻力同物体运动速度之间的平方关系；瑞士的欧拉建立了欧拉方程，正确地用微分方程组描述了无粘流体的运动；伯努利从经典力学的能量守恒出发，研究供水管道中水的流动，精心地安排了实验并加以分析，得到了流体定常运动下的流速、压力、管道高程之间的关系——伯努利方程。1738年伯努利出版他的专著时，首先采用了水动力学这个名词并作为书名。欧拉方程和伯努利方程的建立，是流体动力学作为一个分支学科建立的标志，从此开始了用微分方程和实验测量进行流体运动定量研究的阶段。从18世纪起，位势流理论有了很大进展，在水波、潮汐、涡旋运动、声学等方面都阐明了很多规律。1822年，纳维建立了粘性流体的基本运动方程；1845年，斯托克斯又以更合理的基础导出了这个方程，并将其所涉及的宏观力学基本概念论证得令人信服。这组方程就是沿用至今的纳维-斯托克斯方程(简称N-S方程)，它是流体动力学的理论基础。20世纪初，以儒科夫斯基、恰普雷金、普朗特等为代表的科学家，开创了以无粘不可压缩流体位势流理论为基础的机翼理论，阐明了机翼怎样会受到举力，从而空气能把很重的飞机托上天空。机翼理论和边界层理论的建立和发展是流体力学的一次重大进展，它使无粘流体理论同粘性流体的边界层理论很好地结合起来。20世纪40年代以后，由于喷气推进和火箭技术的应用，飞行器速度超过声速，进而实现了航天飞行，使气体高速流动的研究进展迅速，形成了气体动力学、物理-化学流体动力学等分支学科。以这些理论为基础，流体力学又发展了许多分支，如高超声速空气动力学、超音速空气动力学、稀薄空气动力学、电磁流体力学、计算流体力学、两相(气液或气固)流等等。1935年以后，人们概括了水力学
《工程流体力学》综合复习资料
《工程流体力学》综合复习资料 一、 单项选择 1、实际流体的最基本特征是流体具有 。 A 、粘滞性 B 、流动性 C 、可压缩性 D 、延展性 2、 理想流体是一种 的流体。 A 、不考虑重量 B 、 静止不运动 C 、运动时没有摩擦力 3、作用在流体的力有两大类，一类是质量力，另一类是 。 A 、表面力 B 、万有引力 C 、分子引力 D 、粘性力 4、静力学基本方程的表达式 。 A 、常数=p B 、 常数=+γ p z C 、 常数=+ +g 2u γp z 2 5、若流体内某点静压强为at p 7.0=绝，则其 。 A 、 at p 3.0=表 B 、Pa p 4 108.93.0??-=表 C 、 O mH p 27=水 真 γ D 、 mmHg p 7603.0?=汞 真 γ 6、液体总是从 大处向这个量小处流动。 A 、位置水头 B 、压力 C 、机械能 D 、动能 7、高为h 的敞口容器装满水，作用在侧面单位宽度平壁面上的 静水总压力为 。 A 、2 h γ B 、 2 2 1h γ C 、22h γ D 、h γ 8、理想不可压缩流体在水平圆管中流动，在过流断面1和2截面()21d d >上 流动参数关系为 。 A 、2121,p p V V >> B 、2121,p p V V << C 、2121,p p V V <> D 、2121,p p V V >< A 、2121,p p V V >> B 、2121,p p V V <<
C 、2121,p p V V <> D 、2121,p p V V >< 9、并联管路的并联段的总水头损失等于 。 A 、各管的水头损失之和 B 、较长管的水头损失 C 、各管的水头损失 10、在相同条件下管嘴出流流量 于孔口出流流量，是因为 。 A 、小，增加了沿程阻力 B 、大，相当于增加了作用水头 C 、等，增加的作用水头和沿程阻力相互抵消 D 、大，没有收缩现象，增加了出流面积 二、填空题 1、空间连续性微分方程表达式 。 2、静止液体作用在曲面上的总压力计算公式（水平分力） 和（垂直分力） 。 3 、 动 能 修 正 系 数 的 物 理 意 义 是： 。 4 、 长 管 是 指 。 5、欧拉数表达式为 ，其物理意义是 。 6、某输水安装的文丘利管流量计，当其汞-水压差计上读数cm h 4=?，通过的流量为 s L /2，分析当汞水压差计读数cm h 9=?，通过流量为 L/s 。 7、运动粘度与动力粘度的关系是 ，其国际单位是 。 8、因次分析的基本原理是： 具 体 计 算 方 法 分 为 两 种 。 9 、 断 面 平 均 流 速 V 与 实 际 流 速 u 的 区 别 是 。 10 、 实 际 流 体 总 流 的 伯 诺 利 方 程 表 达 式 为 ， 其 适 用条件
工程流体力学 思考题 1~4章
第一章 绪论 1、什么叫流体？流体与固体的区别？ 流体是指可以流动的物质，包括气体和液体。 与固体相比，流体分子间引力较小，分子运动剧烈，分子排列松散，这就决定了流体不能保持一定的形状，具有较大流动性。 2、流体中气体和液体的主要区别有哪些？ （1） 气体有很大的压缩性，而液体的压缩性非常小； （2） 容器内的气体将充满整个容器，而液体则有可能存在自由液面。 3、什么是连续介质假设？引入的意义是什么？ 流体充满着一个空间时是不留任何空隙的，即把流体看作是自由介质。 意义：不必研究大量分子的瞬间运动状态，而只要描述流体宏观状态物理量，如密度、质量等。 4、何谓流体的压缩性和膨胀性？如何度量？ 压缩性：温度不变的条件下，流体体积随压力变化而变化的性质。用体积压缩系数βp 表示，单位Pa -1。 膨胀性：压力不变的条件下，流体体积随温度变化而变化的性质。用体积膨胀系数βt 表示，单位K -1。 5、何谓流体的粘性，如何度量粘性大小，与温度关系？ 流体所具有的阻碍流体流动，即阻碍流体质点间相对运动的性质称为粘滞性，简称粘性。 用粘度μ来表示，单位N ·S/m 2或Pa ·S 。 液体粘度随温度的升高而减小，气体粘度随温度升高而增大。 6、作用在流体上的力怎样分类，如何表示？ （1） 质量力：采用单位流体质量所受到的质量力f 表示； （2） 表面力：常用单位面积上的表面力Pn 表示，单位Pa 。 7、什么情况下粘性应力为零？ （1）静止流体 （2）理想流体 第二章 流体静力学 1、流体静压力有哪些特性？怎样证明？ （1）静压力沿作用面内法线方向，即垂直指向作用面。 证明：○1流体静止时只有法向力没有切向力，静压力只能沿法线方向； ○2流体不能承受拉力，只能承受压力； 所以，静压力唯一可能的方向就是内法线方向。 （2）静止流体中任何一点上各个方向静压力大小相等，与作用方向无关。 证明： 2、静力学基本方程式的意义和使用范围？ 静力学基本方程式:Z+g P ρ=C 或 Z 1+g P ρ1=Z 2+g P ρ2 （1） 几何意义：静止流体中测压管水头为常数
计算流体力学的新方向动力学和其在工业中的应用
计算流体力学的新方向动力学和其在工业 中的应用 1引言 由于现代计算机的能力，特别是迅猛发展大规模计算，人们已经开始认识到使用计算机模拟方法解决科学问题的可用性和必要性行业。流体力学作为一个经典的主题，使用电脑已经获得了新的突破。该应用程序在流体力学领域涉及的各个方面，如航空航天、气象预报、石油、天然气钻井、优化航空动力汽车，分析和减少球迷噪音，源模块上的热传导和转移等一些新行业。流体力学的应用面积已经扩展到微流，多相流，非牛顿流体的流量和其他复杂流体。随着计算机能力的快速发展，利用计算流体动力学（CFD）的方法，在世界高新技术的科研开发已成为重要的大规模科学和工业项目，。现实世界中的应用CFD帮助人们了解许多物理机制流体的程度远远超出了经典方法可以达到。 现实世界中的应用CFD帮助人们了解许多物理机制 流体的程度远远超出了经典方法可以达到。这不仅具有重要影响的新技术研发上，以减少能源消耗，提高了效率，同时也为了更好的理解，这是至关重要的帮助和优化 工业设计。例如，当飞机大攻角飞行，或使回旋运动，这是很难获得的详细信息的复杂的流体的影响，采用传统的风洞实验方法。其实在很多情况下这样的关键信息几乎不能得到使用的实验装置。另一方面，根据了解我们知道，基础物理，流体，流体的特性，可以有质的变化，由于环境的一些细微的变化。此外，风洞实验通常需要很长一段过程和昂贵的预算。所有这些方面都将严重空气动力学设计的风洞实验的效果的限制。因此，准确，快速的CFD方法可以使我们从“知道它是什么”到“知道为什么它是”上流体力学问题，并给出时间和准确的信息反馈给设计师。因此，它优化产品和新技术的发展起着至关重要的作用。传统基于流体力学的理论描述的Navier-Stokes方程（N-S方程）。流体力学的基础，它已经存在了一个多世纪。人们没有异议的物理中的公式的可靠性和准确性正常尺度。在各种学术组织，研究主要是基于流体力学的纳维斯托克斯方程。但由于处理边界非线性性质和难度方程件，这是一项具有挑战性的任务分析或数值求解NS方程除了一些简单的问题。要显示存在和平滑的解决方案NS方程仍然是一个千年问题发表由粘土数学研究所。除了在求解方程的难度，为的流体的物理特性的说明从牛顿动力学方程为古典的机械运动或不同薛定谔方程，NS方程的量子力学运动开始从一个更基本配方，而忽略了合理的物理机制，取得本身统计平均。在自然界中的NS方程肯定无法用语言形容的宏观在流体中诱导的被忽略的物理机制，如相变的现象系统中，非牛顿流体的应变 - 应力关系，和规模的物理现象颗粒运动的平均自由程。现代科技的高速发展延长人的意见，更普遍的物理现象比经典流体力学岩石力学，如微流和复杂流体。 N-S方程显然展出其在这些领域的限制。在同一时间，由于现代的能力有限计算机外，某些液体，如湍流的物理现象，不能被使用，实现了直接数值模拟（DNS）的方法。必须被添加的各种物理近似。最常见的和可用的一种是所谓的涡黏性模型[1]。由于上述种种原
工程流体力学论文
黑龙江工业学院 结课论文 《工程流体力学》 姓名：闫振斌 学号：07031202007 年级：2012级 学科专业：煤矿开采技术 二级院系：资源系 日期：2014-11-25 教师评 定： 综合评定成绩：任课教师签字：
工程流体力学论文 摘要：流体力学是介于基础科学和工程技术之间，起着承上启下作用的一门技术基础科学。流体力学是力学的一个独立分支，是一门研究流体（液体和气体）的平衡和力学运动规律及其应用的科学。它所研究的基本规律包括两大部分：一是流体平衡的规律，即流体静力学；二是流体运动的规律，即流体动力学。工程流体力学在工程中广泛应用，本文对工程流体力学的背景，发展，内容，应用，分支和前景做了简单介绍。 关键词：工程流体力学认识；发展史；内容应用；理论分析 流体力学包括的内容 一、流体的的属性（流体的主要物理性质、流体的黏性及牛顿内摩擦定律、作用在流体上的力） 二、流体静力学（静止流体的应力特征、静止流体力的平衡、流体静压力强的分布规律、压强的度量和测量、流体作用在平面上的压力、液体作用在曲面上的压力） 三、流体运动学及动力学基础（描述流体质点运动的两种方法、流体运动的基本概念、流体运动的分类、流体运动的连续性方程、理想流体的运动微分方程、恒定元流总流的伯努利方程、恒定总流的动量方程）
四、管内流动与水力计算（流体阻力和水头损失、圆管中的层流和湍流、沿程水头损失和局部水头损失、管路的水力计算、有压管中的水击、边界层和绕流阻力） 五、明渠流、堰流和渗流（明渠流的分类、明渠均匀流、堰流、渗流） 六、相似性原理和量纲分析（相似性原理的定义及应用、几何相似、运动相似和动力相似、相似准则、量纲分析） 在人类历史上，面对河道决堤，洪期到来，人类束手无策的案例数不胜数，还有河田的干旱，河运交通的堵塞给人类带来的不便也是不计其数。但是随着人类文明的发展，人类开始对河水治理，桥梁建造，农业灌溉，河水航运等有了较多的需求，人类同时也就对水流运动的规律有了较多的需求和经验。但是要合理自如的控制和运用流体，人类就需要一个比较系统的学科理论去指导，于是工程流体力学的诞生已经迫在眉睫。 其实，我对流体力学的认识还仅仅出于感性认识的阶段，并没有很深入地了解流体力学的知识，对于一些同流体有关的现象并不能够运用相应的知识理论来进行解释。通过查阅资料，我了解到流体力学是研究流体的力学运动规律及其应用的学科。作为力学的一个重要分支，流体力学主要研究流体本身的静止状态和运动状态，以及流体和固体界壁之间具有相对运动时的相互作用及流动过程中动量，能量和质量的传输规律等，并将它们应用于解决生产，科研和生活中与流体运动有关的各种
工程流体力学
《工程流体力学》课程标准 课程名称：工程流体力学 适用专业：石油工程技术 计划学时：64 一、课程性质 《工程流体力学》课程是石油工程技术专业的一门有特色的必修专业基础课程，也是一门知识性、技能性和实践性要求很强的课程。流体力学课程是学生理解掌握现代化石油勘探、设计、运行与管理的知识基础，也是学生继续深造及将来从事研究工作的重要工具，为今后的专业学习和工作实践奠定基础。本课程是石油工程技术专业一门必修的专业基础课程，具有较强的实际应用性，在学生职业能力培养和职业素质养成两个方面起支撑和促进作用。 二、培养目标 《工程流体力学》课程立足于高职院校的人才培养目标，培养拥护党的基本路线，适应社会主义市场经济需要，德、智、体、美全面发展，面向石油工业生产、管理和服务第一线，牢固掌握石化职业岗位(群)所需的基础理论知识和专业知识，重点掌握从事石化领域实际工作的基本能力利基本技能，具有良好的职业道德、创业精神和健全体魄的高等技术应用型专门人才。 按照职业岗位标准和工作内容的要求，通过对本课程的学习，使学生掌握化学分析中、高级工的应知理论、应会技能和必备的职业素养。成为满足石化企业分析检验岗位对所需人才知识、能力、素质要求的高技能人才。 通过项目导向，教学探究型的教学，加强学生实践技能的培养，培养学生的综合职业能力和职业素养、独立学习及获取新知识、新技能、新方法的能力和与人交往、沟通及合作等方面的态度和能力。 通过本课程的实践教学，使学生毕业后可胜任流体力学学科或相邻学科的教学、科研、技术开发与维护工作，能够解决能源化工等工程中遇到的流体力学问题，从而实现本专业的培养目标。 2.1知识目标 （1）使学生掌握流体力学的基本知识、基本理论、基本实验技能。 （2）培养学生对流体力学基本概念、基本理论、基本运算原理的应用能力。
多相流体力学在现代工程中的应用
多相流体力学在现代工程中的应用 摘要：多相流体力学主要研究多相流体在流动时的力学问题，其在现代重要工程设备中的广泛应用。本文介绍了多相流体的分类，并简单介绍了多想流体力学在现代工程中的应用。 关键词：多想流体力学现代工程应用数值计算 1、多相流体的分类 自然界中常见的形态为固态、液态和气态，由于在热力学中每一个均匀部分称为一个相，因此，固、液、气可分别称为固相物体、液相物体、气相物体或统称为单相物体。当流体各部分之间存在差异时，这一流体称为多相流体，简称多相流。比如气体、液体或固体的混合物。 多相流的特点为在多相流中各相之间存在分界面，且该分界面随着流动在不断变化。例如水夹带着气泡在管道中流动，没个气泡在水中的形状和位置随时间在变化，小气泡有时还会合并成较大气泡，因而水和气泡的分界面随着流动在不断变化，所以，一般可将多相流定义为存在变动分界的多种独立物质组成的流动。 多相流根据参与流动各相的数目一般可分为两相流和三相流。两相流又可分为气液两相流、气固两相流、液固两相流和液液两相流。三相流可分为气液固三相流和液液气三相流。另外还可以根据参加流动的各组分对多相流进行分类。以气液两相流为例，可分为单组分气液两相流与双组分气液两相流。例如，水蒸汽和水的组分是相同的，属于单组分气液两相流。空气和水的组分不同，属于双组分两相流。单组分气液两相流在流动过程中根据压力变化的不同有可能发生相变，即部分液体气化为水蒸汽或部分蒸汽凝结成水。而双组分气液两相流中不同组分流体之间是不会发生含量变化。根据换热情况不同，多相流还可以分为与外界无加热或冷却等热量交换过程的绝热多相流和有热量交换的多相流。 多相流在自然界、工业工程乃至日常生活中都是广泛存在的。自然界中常见的夹杂着灰粒或雨滴的风，夹杂着泥沙的河水、烟雾、流动的碳酸饮料以及沸腾的水等均为多相流的实例。在工程设备中，发电厂中各种沸腾管、气液分离器、各式冷凝器、热交换设备等都广泛存在气液两相流体的流动和传热现象。另外燃煤电厂中的煤粉输送、流化床锅炉中的燃料流动等均属于气固两相流。在工程中还存在不少三相流的工况。例如在浆液流体中除存在固液两相外，有时还含有气相。在油田开采出的原油中，除去原油和天然气外还带有水。如果里面还夹带有沙粒，则属于四相流。 2、多相流体力学在工程中的应用
西安交通大学 流体力学 期末总复习
第一章流体及其主要物理性质 一概念 流体：在任何微小剪切力持续作用下连续变形的物体。 连续介质模型：假定组成流体的最小物质实体是流体质点，流体是由无限多个流体质点组成，质点之间不存在间隙。 适用条件：分子平均自由程远小于流动问题特征尺寸。 不适用条件：稀薄气体，激波层内等。 粘性：流体抵抗剪切变形（相对运动）的一种属性。 流体层间无相对运动时不表现粘性 牛顿平板实验： 两板间流体速度： 剪切力，即： 或： 式中与板间流体的种类、流体的温度、压强有关，成为液体的动力粘性系数，简称粘 性系数。 流体做任意层状流动： 牛顿内摩擦定律的数学表达式 式中是角变形率或角变形速度。 凡符合牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。 产生粘性机理： 同一种流体的动力粘性系数与论坛的温度有很大的关系，而受压强的影响很小。液体与气体
的产生粘性机理不一样，液体的粘性主要取决于分子间的距离和分子间的吸引力，故温度升高粘性下降；气体的粘性主要取决于分子气体热运动所产生的动量交换，故温度升高，其粘性增大。 在国际单位中： μ反应流体真实粘性的大小 运动粘性系数： 物理单位是： 粘性系数等于零的流体称为理想流体或无粘流体。 工程上常用体积弹性模量衡量流体的可压缩性，体积弹性模量定义为： 体积弹性模量的量纲和压强相同，是或。 流体的压缩性越大，则越大，即越小；反之，可压缩性越小，则越 小，即越大。 体积弹性模量又可以表示为： 等温体积弹性模量： 等熵体积弹性模量： 由： 当很小或者很大，由或者二者兼得，则此时流体的密度相对变化量就很小。如果忽 略流体密度的变化，不考虑流体的可压缩性的影响，这种简化的模型称为不可压缩流体，其密度可视为常量；反之，考虑密度为变量或压缩性影响的流体，称为可压缩流体。 不可压缩流体：液体低速流动的气体
工程流体力学综合复习资料
《工程流体力学》综合复习资料 一、 单项选择 1、实际流体的最基本特征是流体具有 。 A 、粘滞性 B 、流动性 C 、可压缩性 D 、延展性 2、 理想流体是一种 的流体。 A 、不考虑重量 B 、 静止不运动 C 、运动时没有摩擦力 3、作用在流体的力有两大类，一类是质量力，另一类是 。 A 、表面力 B 、万有引力 C 、分子引力 D 、粘性力 4、静力学基本方程的表达式 。 A 、常数=p B 、 常数=+γ p z C 、 常数=++g 2u γp z 2 5、若流体某点静压强为at p 7.0=绝，则其 。 A 、 at p 3.0=表 B 、Pa p 4108.93.0??-=表 C 、O mH p 27=水真 γ D 、mmHg p 7603.0?=汞真γ 6、液体总是从 大处向这个量小处流动。 A 、位置水头 B 、压力 C 、机械能 D 、动能 7、高为h 的敞口容器装满水，作用在侧面单位宽度平壁面上的 静水总压力为 。 A 、2h γ B 、22 1h γ C 、22h γ D 、h γ 8、理想不可压缩流体在水平圆管中流动，在过流断面1和2截面()21d d >上 流动参数关系为 。 A 、2121,p p V V >> B 、2121,p p V V << C 、2121,p p V V <> D 、2121,p p V V >< A 、2121,p p V V >> B 、2121,p p V V << C 、2121,p p V V <> D 、2121,p p V V >< 9、并联管路的并联段的总水头损失等于 。 A 、各管的水头损失之和 B 、较长管的水头损失
(完整版)工程流体力学试题
工程流体力学试题 90下： 1. 写出流线与迹线的定义，说明它们在什么条件下可以重合。[94上] 流线[p58]：在某一瞬时，该曲线上每一点的速度矢量总是在该点与曲线相切。流体质点运动的轨迹称为迹线。如果是定常流动，积分后得到的流线与时间无关，流线的形状不变。任意流体质点必定沿某一确定的流线运动，其流线与迹线重合。 2. 简述流体的连续介质假设（连续性假设）[p4]。 在研究流体的运动时，只要所取的流体微团包含足够的分子，使各物理量的统计平均值有意义，就可以不考虑无数分子的瞬时状态，而只研究描述流体运动的宏观属性。就是说，可以不考虑分子间存在的空隙，而把流体视为由无数连续分布的流体微团所组成的连续介质，这就是***。 [不考虑流体分子间存在的空隙，而把流体视为由无数连续分布的流体微团所组成的连续介质。所谓流体微团，指的是在微观上充分大（和分子运动的尺度相比），在宏观上充分小的和所研究的问题有关的特征尺寸相比，的分子团。] 3. 简述普朗特混合长度概念的引出及其物理意义。 [p110]在粘性流体的层流流动中，除去流层之间相对滑移引起的摩擦切向应力τv 之外，还由于流体质点作复杂的无规律运动，在流层之间必然引起动量交换，增加能量损失，从而出现紊流附加切向应力或脉动切向应力τl 。普朗特认为，与气体分子的运动要经过一段自由行程相类似，某流体微团在和其他流体微团碰撞前也要经过一段路程l 。此长度即为普朗特混合长度。τl 与混合长度和时均速度梯度乘积的平方成正比。它的作用方向始终是在使速度分布更趋均匀的方向上。μl 不是流体的属性，只决定于流体的密度、时均速度梯度和混合长度。 4. 什么叫流函数，在什么条件下存在着流函数？流函数对于不可压缩粘性流体是否存在？[94下] [p223]：不可压缩流体平面流动的连续方程： 平面流动的流线微分方程： 由这两个方程可以引出一个描绘流场的函数ψ，它的微分形式是： 在流线上d ψ=0，即ψ=常数，在每条流线上函数都有它的常数值，所以称为流函数。存在条件：不可压缩流体的平面流动（不管理想或粘性，有旋或无旋）。因为在引出这个概念时，没有涉及流体是粘性的还是非粘性的，也没有涉及流体是有旋的还是无旋的。 物理意义：平面流动中流体间单位厚度通过的体积流量等于在两条流线上的流函数之差。 dy v dx v dy y dx x d x y +-=??+??=ψψψy v x v y x ??-=??0 =-dx v dy v y x
物理学原理在工程技术中的应用(学习资料)
物理原理与工程技术 内容提要： 本书以通俗的语言介绍了物理原理与工程技术的关系，介绍了力学、热学、电磁学、光学、相对论、原子物理、半导体物理、凝聚态物理等知识及其在工程技术中的应用。特别强调物理知识在现代高新技术中的应用。全书分为15章，包括：力学原理与工程技术、流体力学与流体机械、机械波与声学技术、热能与动力、电磁理论与电磁技术、电磁波与无线电技术、半导体物理与微电子技术、传统光学技术、现代光学技术、物理效应与传感技术、真空技术及其应用、能源技术、现代测试技术、高能物理与加速器、新型功能材料。 本书主要供大专院校各类学生和工程技术人员学习使用，也可作为中学生开展素质教育和一般读者了解物理知识与工程技术关系的参考读物。编辑推荐： 本书试图以“从自然到物理、从物理到技术、从技术到生活”为脉络，所讲述的内容既有工程应用背景又与物理学原理相配套，能够使读者拓宽视野，加深其对物理学基本原理及物理学在工程技术领域前沿作用的理解。本书从工程实际出发，避开技术细节，把实际问题抽象成物理模型，并用物理学原理进行分析，提出合理的解决方案，有利于提高读者分析和解决问题的能力；在工程技术应用的具体介绍上，把侧重点放在物理原理和它在生产、生活中的应用上，而不是放在其结构和制造工艺上，并力求做到通俗易懂。主要内容包括：力学原理与工程技术、流体力学与流体机械、机械波与声学技术、热能与动力、电磁理论与电磁技术等。目录： 第一章力学原理与工程技术 第一节动量守恒定律与火箭推进原理
一、动量守恒定律 二、火箭推进原理 第二节力学原理与惯性导航 一、牛顿力学的基本内容 二、陀螺仪 三、加速度计 四、惯性导航 第三节万有引力定律与人造卫星 一、万有引力定律 二、人造卫星 三、同步卫星的发射高度和运行速度 四、人造地球卫星的应用 五、载人航天 六、航天科技产业 第四节相对论力学与相对论效应 一、相对论的建立 二、狭义相对论效应 三、广义相对论效应和实证 第二章流体力学与流体机械