工程流体力学三级项目1
燕山大学机械工程学院
工程流体力学项目报告
项目题目：管网计算机求解
课程名称：工程流体力学
指导教师：刘涛
小组成员：高佳星贾登甲
刘泽隋济泽
日期：2012年10月12日
应用计算机建模解决管网设计计算与优化调度问题是当前给水管网新理论、新技术发展的基本方向。通过合理的设计和运行管理,可以提高给水管网的管理效率,节约运行费用。国内外的科研工作者们已经做了大量工作并取得了相应的成果。以面向对象的高级语言如V B、V C开发的软件包已有不少得到了实际应用。但是由于管网计算问题本身的复杂性,采用此类高级语言来求解管网数学模型也带来了开发周期长,对计算机等硬件要求较高,计算速度较慢等问题。
M atlab是美国M athworks公司自20世纪80年代中期推出的数学软件,它源于矩阵运算,并已发展成一种高度集成的计算机语言。M atlab具有强大的科学运算能力,提供了灵活的程序设计流程、丰富的函数库以及与其他语言的接口功能,加上高质量的图形可视化处理与友好的界面设计风格,它已成为当今工程界最具活力,应用最广的软件之一。以M atlab作为开发平台,采用面向对象的可视化界面技术使用户能建立具有树状网和环状网的城市给水混合型管网可视化计算模型;并可根据管网的结构参数(如管网图形、管段长度、阻力系数、节点流量等)迅速进行平差计算得到各管段的流量和水头损失等水力要素。
一：项目目的及要求二：MATLAB软件介绍三：理论依据
四：编辑代码
五：计算机计算结果六：手算计算结果七：小组分工
八：小组成员感想
项目目的及要求
一：目的
学习和掌握管网串并联特性，复杂管网的计算方法，复杂管网的计算机求解
二：要求
1)查阅相关文献，查找符号分析方面的软件
2）掌握复杂管网的计算方法
3）计算和分析
MATLAB软件介绍
MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据
分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，和Mathematica、Maple并称为三
大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘
制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制
设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
MATLAB产品族可以用来进行以下各种工作：
●数值分析
●数值和符号计算
●工程与科学绘图
●控制系统的设计与仿真
●数字图像处理技术
●数字信号处理技术
●通讯系统设计与仿真
●财务与金融工程
理论依据
长管忽略局部阻力和速度水头
总流伯努利方程
总流的连续性方程
c
b Q Q Q =+a 编辑代码
q1q2positive
eq1='((q1+q2)^2*1000*0.3048)/(3.462*sqrt((4*0.0254)^5/0.024))^2=150*0.3048-(q2^2*2600*0.3048)/(
3.462*sqrt((6*0.0254)^5/0.032))^2';
eq2='((q1+q2)^2*1000*0.3048)/(3.462*sqrt((4*0.0254)^5/0.024))^2=150*0.3048-(q1^2*3000*0.3048)/(
3.462*sqrt((10*0.0254)^5/0.02))^2';
s=solve(eq1,eq2);
qa=vpa(s.q1,3)
qb=vpa(s.q2,3)
qc=vpa(qa+qb,3)
vb=(qa+qb)/(pi*(4*0.0254)^2/4);
pb=vpa(((200-120)*0.3048-(vb^2/2/9.8))*9800,4)
计算机计算结果qa=
0.0228
qb=
0.00541
qc=
0.0282
pb=
2.329e5
手算计算结果
()()()()()
()()kpa r h h P s
m d Q V V kpa P g
V P Z g V P Z s
m Q s
m Q s
m Q m
H m
L m
L m
L k k k H
h k L Q Q h k L Q k L Q rA B B c C B B B B C B A r B A r
B A 91.23298008.924783.33084.080/4783.34,9800,0,10122/0282.0/0054.0/0228.072.453084.01508.3043084.010007920483084.026004.9143048.030000735
.0024.00254.04462.31755
.0032.00254.06462.3796
.002.00254.010462.3220022000333321535251233222222112=??÷-?=-==÷∏÷====÷+÷+=÷+÷+====?==?==?==?==÷??==÷??==÷??==+÷+=÷=÷λγγ代入上式得小组分工
高佳星负责后期的制作，工作报告的汇总
贾登甲负责熟悉软件并用软件计算求解
刘泽负责查阅书籍手算题目结果
隋济泽负责查询英制量纲与国标量纲的转换
小组成员感想
高佳星：
通过此次工程流体力学课程设计,我们有很多的感触和收获，同时也学到了许多书本上没有的知识
首先,加深了对这门课程的了解。平时我们对本课程可能只有一个大致的感性认识,并没有学会真正学会怎样用学到的具体原理解决实际问题,但我们在项目设计过程中通过问自己为什么，怎样解决问题。通过这些过程，加深了我们对所学知识的认识。学以致用是我们学习的真正目的，怎样用学到的知识解决实际问题是现代大学生必须具备的能力，此次项目的实施很好的锻炼了我们。为我们以后的学习，工作打下了良好的基础。
其次我们意识到了自己所学课程的中重要性，生活中许多方面用到了流体力学。我们对它产生了浓厚兴趣，这给了我们学习更多知识的动力，兴趣是成功的开始，我相信这对我们以后发展非常有益处。最后我们对团队合作的重要性有了更加深刻的体会。一个人不可能完成所有的工作，只有大家齐心合力，每个人发挥自己所擅长的能力，才能最终圆满的完成任务。我们也可以从中认识到自己的不足，学习他人的优点。团对合作在以后的工作中不可避免，只有学会工作才能更好地完成自己任务
刘泽：
1通过这次课程设计，加强了我们动手、思考和解决问题的能力。在整个设计过程中，我们通过这个方案包括设计了一套matlab程序（管网计算机求解）和管网的计算.
2、在设计过程中，经常会遇到这样那样的情况，就是心里想老着这样的公式可以行得通，但实际考虑图样，总是实现不了，因此耗费在这上面的时间用去很多。
3、我沉得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强，由于课本上的知识太多，平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个部件的功能，这次课程设计过程中，我们了解了很多构件的功能，并且对于其在管网的使用有了更多的认识。
4、平时看课本时，有时问题老是弄不懂，做完课程设计，那些问题就迎刃而解了。而且还可以记住很多东西。比如长管和短管的区别，平时看课本，这次看了，下次就忘了，通过动手计算让我们对各个构件映象深刻。
5、经过两个星期的实习，过程曲折可谓一语难尽。在此期间我们也失落过，也曾一度热情高涨。从开始时满富盛激情到最后汗水背后的复杂心情，点点滴滴无不令我回味无长。
同时我认为我们的工作是一个团队的工作，团队需要个人，个人也离
不开团队，必须发扬团结协作的精神。某个人的离群都可能导致导致整项工作的失败。实习中只有一个人知道原理是远远不够的，必须让每个人都知道，否则一个人的错误，就有可能导致整个工作失败。团结协作是我们实习成功的一项非常重要的保证。而这次实习也正好锻炼我们这一点，这也是非常宝贵的。
对我们而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。挫折是一份财富，经历是一份拥有。这次实习必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆!
这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多专业知识问题，最后在老师的辛勤指导下，终于游逆而解。同时，在老师的身上我们学也到很多实用的知识，在次我们表示感谢!同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢!
贾登甲：
经过这几天的学习，我们小组成员相互配合，共同完成了工程流体力学的三级项目。在这个过程中我主要是学习matlab编程，老师推荐的这个软件是一个处理数学问题强有力的工具，但是我们以前没有学过，因此刚开始是很迷茫的，不知道从哪里下手，在图书馆借了本书，自己又在网上下了软件，开始了几天的学习。最初我们学过vb编程，matlab与其差别很大，但是有一定联系，有不会的还查网络，最终掌握了基本的编程知识。进过这几天学习，在得到了一些专业知识的同时了解了合作的重要性，还有创造性思维的可贵，自己的能力有了提高，同时更加喜欢这个学科了。
隋济泽：
通过这一次的课程设计，我不仅仅学到了大量的专业知识，更使我懂得如何做事。其实每一次的课程设计都是在教会我怎么样做事情，它告诉我完成一件事情，光靠人数是没有任何优势的，关键在于我们之中是否有优秀的骨干去引领我们完成这件事情。但可惜的是，每次都没有，而本来并不优秀也不是骨干的我无奈成为了矮子军里的姚明，我只好在无限的感慨中奋力完成心得体会。
在大量的实践和计算从课本里学到的知识，我想这对于自己以后的学习和工作都会有很大的帮助。在这次设计中遇到了很多实际性的问题，在实际计算中才发现，书本上理论性的东西与在实际运用中的还是有一定的出入的，所以有些问题不但要深入地理解，而且要不断地更正以前的错误思维。一切问题必须要靠自己一点一滴的解决，而在解决的过程当中你会发现自己在飞速的提升。这也激发了我今后努力学习的兴趣，我想这将对我以后的学习产生积极的影响。
所谓的实践是检验真理的唯一标准，这句话绝对不是空穴来风。不实践根本无法熟练的使用从书本里学到的知识。无法将驳杂的知识去其糟粕，取其精华。以后我一定会多多实践，多多锻炼自己.争取以后能够独当一面，不再借助队友的帮助来完成应该完成的任务。
工程流体力学(一)试题库
2009 年 秋季学期 工 程 流 体 力 学 题号 一 二 三 四 五 六 总分 分数 班号 学号 姓名 一、解释下列概念：（20分） 1. 连续性介质模型、粘性、表面力、质量力 2. 等压面、压力体、流线、迹线 简述“流体”的定义及特点。 3. 恒定流动、非恒定流动、牛顿流体、正压流体 简述 Euler “连续介质模型”的内容及引入的意义。 4.动能修正因数、动量修正因数、水力半径、当量直径 简述“压力体”的概念及应用意义。 5. 有旋运动、无旋运动、缓变流动、急变流动 .简述研究“理想流体动力学”的意义。
二.简答题（10分） 1.流体粘性产生的原因是什么？影响流体粘性的因素有哪些？ 2.粘性的表示方法有几种？影响流体粘性的因素有哪些？ 3.举例说明等压面在静力学计算中的应用 4. 举例说明压力体在静力学计算中的应用 说明静止流体对曲面壁总作用力的计算方法 三．推导题（30分） 1试推导:流体在直角坐标系中非恒定可压缩流体连续性微分方程式为： 2．试推导粘性流体应力形式的运动微分方程 2．试从粘性流体应力形式出发推导粘性流体的运动微分方程（N-S 方程） 4. 由恒定流动、不可压缩流体流体微小流束的伯努利方程出发，推求粘性流体总流的伯努利方程，并指出其使用条件。 5.推求粘性不可压缩流体作恒定流动时的动量方程式 试证明在不可压缩流体的缓变过流断面上有: z+p/ρg=c 1.试证明：粘性流体的动压强为 四、已知某流速场速度分布为 ,,x y z v yz t v xz t v xy =+=+= 10 d V dt ρ ρ+?=u v g ()1 3 xx yy zz p σσσ=- ++
工程流体力学三级项目孔口出流优化计算讲述
工程流体力学课程项目 ——孔口出流优化计算 组员： 指导教师： ●班级： ●日期： 目录 一、绪论 (3) 1．课题 (3) 2．MATLAB软件介绍 (3)
二、分工 (4) 三、理论计算 (4) 1．小孔口自由出流的计算方法 (4) 2.物体做平抛运动的计算公式 (6) 3.计算和分析 (7) 四、软件编程求解 (7) 五、总结心得 (9) 六、参考文献 (9) 一、绪论 1．课题 计算和分析，水头高度为H=4.5米的水箱，距离地面y处孔口水平出流距离为x，给出y和x表达式并绘制曲线，算出x达到最大值时y为多少？出流速度系数为0.96。
2．MATLAB软件介绍 MATLAB是matrix&laboratory两个词的组合，意为矩阵工厂（矩阵实验室）。是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。 MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 所以我们在这个三级项目中选择MATLAB。 二、分工 ●制作WORD:杨洪禹王祥赵树水 ●制作PPT:赵涵刘垚鑫
工程流体力学作业1
【1-1】温度为20℃，流量为60m 3/h 的水流入加热器，如果水的体积膨胀系数βt =0.00055K -1，问加热到80℃后从加热器中流出时的体积流量变为多少？ 【2-1】在一密闭容器内装有水及油，密度分别为ρw 及ρo ，油层高度为h 1，容器底部装有水银液柱压力计，读数为R ，水银面与液面的高度差为h 2，试导出容器上方空间的压力p 与读数R 的关系式。【2-2】油罐内装有相对密度为0.7的汽油，为测定油面高度，利用连通器原理，把U 形管内装上相对密度为1.26的甘油，一端接通油罐顶部空间，一端接压气管。同时，压力管的另一支引入油罐底以上的0.4m 处，压气后，当液面有气逸出时，根据U 形管内油面高度差△h =0.7m 来计算油罐内的油深H =? 【2-3】图示油罐发油装置，将直径为d 的圆管伸进罐内，端部切成45°角，用盖板盖住，盖板可绕管端上面的铰链旋转，借助绳系上来开启。已知油深H =5m ，圆管直径d =600mm ，油品相对密度0.85，不计盖板重力及铰链的摩擦力，求提升此盖板所需的力的大小？（提示：盖板为椭圆形，要先算出长轴2b 和短轴2a ，就可算出盖板面积A =πab ）。 题2-1图 题2-2图 题2-3图
【2-4】图示一个安全闸门，宽为0.6m ，高为1.0m 。距底边0.4m 处装有闸门转轴，使之仅可以绕转轴顺时针方向旋转。不计各处的摩擦力，问门前水深h 为多深时，闸门即可自行打开？ 【2-5】有一压力贮油箱（见图），其宽度（垂直于纸面方向）b =2m ，箱内油层厚h 1=1.9m ，密度ρ0=800kg/m 3，油层下有积水，厚度h 2=0.4m ，箱底有一U 型水银压差计，所测之值如图所示，试求作用在半径R =1m 的圆柱面AB 上的总压力（大小和方向）。 【解】分析如图所示，先需确定自由液面，选取水银压差计最低液面为等压面，则0.5 1.9 1.0 H B o w g p g g ρρρ×=+×+×0.5- 1.9 1.0 136009.80.5-8009.8 1.9-10009.841944(Pa)ρρρ=××+×=×××××=B H o w p g g g 由p B 不为零可知等效自由液面的高度 *41944 5.35 m 8009.8 ρ===×B o p h g 曲面水平受力 *()2 1 8009.8(5.35)2 2 91728N ρρ==+=××+×=x o C x o P gh A R g h Rb 曲面垂直受力 2*1 ()4 1 8009.8( 3.14 5.35)2 4 96196.8N ρρπ==+=×××+×=Z o o P gV g R Rh b 则 132.92kN ==P 91728arctan( )arctan()43.796196.8 θ===x Z P P ?D 题2-4图 汞 等效自由液面
工程流体力学三级项目
工程流体力学课程三级项目 ——变水头下的液体出流研究报告 组员：邹佳辰 刘冬冬 薛岩东 赵日东 贾闯 指导教师：刘劲军 2014-10-10
燕山大学 燕山大学工程流体力学课程三级项目指导书 1、整体思路 将工程流体力学课程中学到的基础理论知识用于分析和解决工程实践中出现的问题，使学生在项目分析中深入理解如何将所学理论知识应用于解决实际问题的方法和思路。介绍先进的计算辅助计算方法，引导学生积极思考、学会学习、主动学习，综合训练学生能力，提高学生综合运用本专业基础理论知识，分析、理解和解决本专业及相关行业的理论和实践问题的能力，并为后续其他专业课程的学习打下基础。 2、目的和意义 (1)通过基于团队的学生分工协作，在充分分析讨论的基础上，给出解决问题的方案。使学生在沟通能力、团队合作能力等方面得到锻炼和提高； (2)学会查阅文献、阅读相关技术资料和调查研究能力； (3)更深地了解工程实践。 3、具体实施方案 1)教学时间安排 鼓励学生利用课外时间完成项目，课堂教学安排如下： (1) 设计内容讲解、汇报总结1学时 2)项目成绩 项目教学从属于课程教学，占本门课程总成绩的10%。成绩由二部分组成： (1) 组内互评5分，最优分和最差分相差不得小于1分； (2) 导师评分5分，最优分和最差分相差不得小于1分； 3)分组安排及指导老师 轧钢12－2班共25名学生，分成5个组；每个组4-5人，每组选1名组长。任课教师为指导老师。 4)课题设置 共设置5个题目，每个组随机抽取一题。
课题方向及要求： 课题四、变水头下的液体出流 一、项目目的 学习和掌握管变水头下液体出流计算方法，及其计算机求解。 二、项目要求 1)、查阅相关文献，查找符号分析方面的软件； 2)、掌握变水头下的液体出流； 3)、查找英制量纲与国标量纲的转换； 4)、计算和分析，半径为1m，高度为0.8m的倒圆锥容器装满水，在最低位开面积为24cm2的小孔，液流多长时间放尽？ 5）用软件编程求解。 三、要求在项目研究过程中： 1)、每组组长对组内人员的工作进行分工，每个组内成员根据自己的分工，向组长提交相应的研究报告； 2)、每个组内成员报告完成后，组长组织成员对每个成员的报告进行评议，并打分； 3)、指导教师对每名学生的研究报告进行评议，并打分； 4)、组内每个成员的报告汇总成总研究报告，并制作汇报PPT，完成后，向指导教师提出答辩申请； 5)、组织答辩，并打分。 四、提交形式 1)、汇总研究报告； 2)、汇报PPT。
工程流体力学A卷及答案
工程流体力学 A 卷 一、单项选择题（本大题共15小题，每小题1分，共15分）在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1．交通土建工程施工中的新拌建筑砂浆属于（ ） A 、牛顿流体 B 、非牛顿流体 C 、理想流体 D 、无黏流体 2．牛顿内摩擦定律y u d d μτ=中的y u d d 为运动流体的（ ） A 、拉伸变形 B 、压缩变形 C 、剪切变形 D 、剪切变形速率 3．平衡流体的等压面方程为（ ） A 、0=--z y x f f f B 、0=++z y x f f f C 、0d d d =--z f y f x f z y x D 、0d d d =++z f y f x f z y x 4．金属测压计的读数为（ ） A 、绝对压强p ' B 、相对压强p C 、真空压强v p D 、当地大气压a p 5．水力最优梯形断面渠道的水力半径=R （ ） A 、4/h B 、3/h C 、2/h D 、h 6．圆柱形外管嘴的正常工作条件是（ ） A 、m 9,)4~3(0>=H d l B 、m 9,)4~3(0<=H d l C 、m 9,)4~3(0>>H d l D 、m 9,)4~3(0< 化工工程师年终总结模板 紧张忙碌的20xx年即将过去，充满希望的20xx年已悄然而至。在过去的一年里，在单位领导的精心培育和教导下，通过自身的不断努力，无论是思想上、学习上还是工作上，都取得了长足的发展和巨大的收获，但也有不足，现将工作总结如下： 一、20xx年的工作成果 1、工作上，我一直严格要求自己，刻苦钻研业务，争当行家里手。就是凭着这样一种坚定的信念，为了尽快掌握催化裂化操作，我每天都风雨无阻，特别是冬天，冰天雪地，我常常要提前半个多小时上班，养成了早到单位的习惯，到了单位，先将劳保穿戴整齐，再认真检查各容器的液位和每一条伴热线，也是这个习惯，给了我充足的时间学习到更多的业务知识，为我的工作的顺利开展打下了良好的基础。我工作的岗位是反应外操，在日常工作上我尽心尽力，本着不断发现问题，解决问题的积极态度开展各项工作，十月份的一天夜里九点多钟，我忙碌了一天准备交班时，火炬被吹灭，这将导致酸性气体无法燃烧污染空气和危及人身安全。我和同事不顾一天的劳累又拿起管钳冲向火炬院，由于天黑风大很难点着火，但是我们没有放弃，不厌其烦，在采取了多种措施之后终于成功点燃火炬。 2、学习上，自从参加工作以来，我从没有放弃学习理论知识和业务知识。虽然我已取得大专学历，但我没有满足于现状，经常利用工作之余读书自学英语等知识。学习理论的同时，更加钻研业务，平时在工作中遇到不懂得问题，主动向老师傅请教，并详细做下记录以备以后参考，并把学到的知识融会到工作中去， 通过日积月累使业务水平不断提高。在单位组织的各项活动中我也积极响应，经常参加单位组织的各项培训和竞赛，于今年五月份参加了压力容器培训并顺利取证;于九月份参加局工人技术比武，取得了优异的成绩，展示了自我，受到了单位的嘉奖。 3、落实各项安全防护措施，个人安全意识有所增强。催化裂化操作是一项危险系数较高的工作，需要高度的责任心和严格的操作规程。因此我不断强化自我保护意识，坚持把安全工作放在首位，做到天天讲安全，天天贯彻安全，天天检查安全，不管任何作业项目，对安全防护措施都落实到位，做到心中有数，忙而不乱，确保作业中的安全。回顾我全年的各项工作，都能够安全高效地完成，无一例违反安全操作规程的作业。 二、工作中存在的问题 从事催化裂化工作以来，深深感受到工作的繁忙、责任的重大;大事、小事压在身上，往往重视了这头，却忽视了 那头，有点头轻脚重，没能全方位地进行系统地工作，主要表现在以下几个方面： ①、刚参加工作不久，没有足够的经验，对于大型设备的操作还不能熟练掌握。 ②、理论知识掌握不够扎实，实践能力还需提高，理论与实践联系不够。 以上问题，虽然对工作的影响不是很大，但我总觉得没有尽到一个催化裂化操作工的职责，在今后工作中自己将努力做到更好。 第一章习题解答 1-1已知液体的容重为7.00kN/m3，求其密度为多少？ 解：γ=ρg，ρ=γ/g=7000 / 9.807= 1-2压缩机压缩空气，压力从98.1kN/m2升高到6×98.1kN/m2，温度从20℃升到78℃。问空气体积减小了多少？ 解：p/ρ=RT , p1/(ρ1T1)= p2/(ρ2T2) 98.1/(ρ1293)= 6×98.1/(ρ2351) V2/V1=ρ1/ρ2=351/6*293=20% 所以体积减少了80%。 1-3流量为50m3/h，温度为70℃的水流入锅炉，经加热后水温升高到90℃。水的膨胀系数α=0.000641/K-1。问从锅炉每小时流出多少的水？ 解：α=dV/(VdT) dV=αVdT=0.000641*50*(90-70+273)=9.39 m3/h （单位时间内，体积变化就是流量的变化） 所以锅炉流出水量为50+9.39=59.39 m3/h。 1-4空气容重γ=11.5N/m3，ν=0.157cm2/s，求它的动力黏度μ。 解：μ=ρν=νγ/g=0.157*10-4*11.5/9.807=1.84*10-5Ns/m2 1-5图示为一水平方向运动的木板，其速度为1m/s。平板浮在油面上，δ=10mm，油的μ=0.09807Pa s?。求作用于平板单位面积上的阻力。 解：τ=μdu/dy=μu/δ =0.09807*1/0.01=9.807Pa. 1-6一底面积为40cm×50cm，高为1cm的木块，质量为5kg，沿着涂有润滑油的斜面等速向下运动。已知v=1m/s，δ=1mm，求润滑油的动力黏度。 解：F=mg.5/13=5*9.807*5/13=18.86N τ=μdu/dy=μv/δ=F/A 所以μ=Fδ/(Av)=18.86*0.001/(0.4*0.5*1)=0.0943Pa s? 1-7一直径d=149.4mm，高度h=150mm，自重为9N的圆柱体在一内径D=150mm的圆管中下滑。若均匀下滑的速度u=45mm/s，求圆柱体与管壁间隙中油的黏度。 解：A=3.14*0.1494*0.15=0.0704m2δ=(D-d)/2=(0.15-0.1494)/2=0.0003m μ=Gδ/(Au)=9*0.0003/(0.0704*0.045)=0.85Pa s?. 1.粘性流体抵抗变形的特性。 2.流线在流场中某一瞬时处处与流体速度方向一致的曲线。 3.流量单位时间经过某一截面流体的数量。 4.速度环量在流场中某一瞬时速度沿某一封闭曲线的积分。 5.边界层在固壁附近速度梯度很大的薄层区域。 二．简答题( 20分每题10分) 1．简述定常不可压粘性流体有压管流中层流和紊流的基本规律。 2．画出无限空间自由淹没紊流射流结构图, 并说明其几何、运动、动力特征。 答: 几何特征: tanα＝3.4a、运动特征:各截面速度分布相似、动力特征: 各截面动量相等。 三、选择与填空( 30分) 1．两平板相距0.1mm, 中间充满了粘度为μ=0.00114Pa/s的流体, 上平板相对下平板的运动速度为 3.5m/s, 则平板表面的切应力为39.9 Pa。( 3分) 7．如图2所示, 设H=3m, 不计损失, 则出口速度为7.67 m/s。( 2分) 8．两水管的有压流动相似, d1/d2=3, 则v2/v1= 3 。( 2分) 10．理想不可压流体作平面无旋流动, 其流函数为kxy , 则x v ＝ kx , y v ＝ -ky 。( 2分) 12．某正激波前速度系数为2.3, 则波后速度系数为 0.435 。( 1分) 13．如图5所示为小扰动在不同来流速度场的传播, 则来流速度在图a 中 B , 图b 中A 。( A ．Ma ＞1 B ．Ma ＜1 C ．Ma =1＝。( 1 分) 图5(a) 图5(b) 图6 14．设某管路的水力直径为4.8m, 则其水力半径为 1.2 m 。( 1分) 15．某二元不可压流场, 35x v x =, y x v y 215-=, 则过点( 1, 2) 的a x =75。( 2分) 17．某流场的速度分布为k xyz j yx i xy v 422-+=, 则该流场为 A 。( A ．不 可压 B ．可压缩) 。( 2分) 19．为了获得超声速气流应使用 B 。( A ．收缩喷管 B ．缩放喷管) 。 ( 1分) 1.流体是一种受任何微小 剪切力 作用时, 都会产生连续变形的物质。 2.作用于流体上的力按其性质能够分为表面力和 质量力 。 3.缓变流任意过流截面静压力分布特点: c g p z =+ρ 。 工程师个人专业技术总结三篇 【导语】眼间又到了年终岁尾，这一年就要在很充实忙碌的工作中过去了。《工程师个人专业技术总结三篇》是为大家准备的，希望对大家有帮助。 篇一 本人自一九八九年任化工工程师以来，在各专业技术人员的支持下，在本人的勤奋努力下，工作取得了一些成绩，以下谈谈我的几点工作体会。如有不够，敬请原谅。 一、专业技术人员应充分理解科技是第一生产力的意义，应将专业技术和市场经济紧密结合起来。 我认为，邓小平同志倡导的“科技是第一生产力”的深远意义，在于将专业技术转化为生产力，并应用到实践工作中，在转化过程中实现专业技术的升华，造就自己，体现个人对社会的价值。 将专业技术转化为生产力，我做了一定的工作，也取得了一定的成绩。比如91年，将我厂硫酸车间“一转一吸”生产工艺改为“二转二吸”生产工艺，原“一转一吸”生产流程所产生的二氧化硫转化率低，造成排放于空气的二氧化硫超标，产量低，影响了本公司的经济效益又污染了环境。通过这次改造，二氧化硫排放量达到国家的排放标准，并通过了省、市两级环保部门的验收，硫酸产量由原来年产1、5万吨提高到2万吨，大大满足了我厂磷肥生产的需要。还有更重要的一点是减少了空气污染，改善了工人工作环境和附近居民的生 活环境。 另外，1992年，我引进华南理工大学化工研究所研制的换热器新技术，即把硫酸车间换热器更换成空心环管壳式换热器。在这次技改中被换下的六台换热器，由原来的折流板式更换成空心环管壳式，使用面积由原来的1835M2减少到1210M2，气体总压降由原来的15050Pa降到6320Pa，硫酸产量均换87T/d计，所需用热面积由原来的22、1M2（t·d）降至14、58M2（t·d），使我厂每年节约生产用电270000KWh，达到节能降耗的目的，取得了直接经济效益。 在实行技术改革实践的过程中，成效比较显著的是普钙车间的湿法生产改造工程。1990年8月—12月，普钙车间投资120万元，将传统的干法生产改为湿法生产，年产量由原来的3万吨提高到6万吨。工艺流程缩短了，省略了干法生产中的干燥、配酸系统和除尘设备，从而使生产成本降低了，据统计，就燃料、电耗、大气污染三项每年共计节约50万元。 二、基础理论是搞好专业技术工作的前提。 “万丈高楼从地起”，人类历史从一开始就存在着这样一条自然规律，即人类无论从事何种社会活动都是从基础开始。基础是否牢固，直接影响其今后的发展，因此，没有基础，就谈不上发展，没有扎实的基础理论去指导专业技术工作，就没有技术成果的产生。而每一基础理论的突破，都孕育着一场技术革命，可见基础理论对专业技术工作来说，是何等的重要。 我一向都比较注重基础理论的学习，而且根据本企业的生产实际 燕山大学机械工程学院 工程流体力学项目报告 项目题目：管网计算机求解 课程名称：工程流体力学 指导教师：刘涛 小组成员：高佳星贾登甲 刘泽隋济泽 日期：2012年10月12日 应用计算机建模解决管网设计计算与优化调度问题是当前给水管网新理论、新技术发展的基本方向。通过合理的设计和运行管理,可以提高给水管网的管理效率,节约运行费用。国内外的科研工作者们已经做了大量工作并取得了相应的成果。以面向对象的高级语言如V B、V C开发的软件包已有不少得到了实际应用。但是由于管网计算问题本身的复杂性,采用此类高级语言来求解管网数学模型也带来了开发周期长,对计算机等硬件要求较高,计算速度较慢等问题。 M atlab是美国M athworks公司自20世纪80年代中期推出的数学软件,它源于矩阵运算,并已发展成一种高度集成的计算机语言。M atlab具有强大的科学运算能力,提供了灵活的程序设计流程、丰富的函数库以及与其他语言的接口功能,加上高质量的图形可视化处理与友好的界面设计风格,它已成为当今工程界最具活力,应用最广的软件之一。以M atlab作为开发平台,采用面向对象的可视化界面技术使用户能建立具有树状网和环状网的城市给水混合型管网可视化计算模型;并可根据管网的结构参数(如管网图形、管段长度、阻力系数、节点流量等)迅速进行平差计算得到各管段的流量和水头损失等水力要素。 一：项目目的及要求二：MATLAB软件介绍三：理论依据 四：编辑代码 五：计算机计算结果六：手算计算结果七：小组分工 八：小组成员感想 项目目的及要求 一：目的 学习和掌握管网串并联特性，复杂管网的计算方法，复杂管网的计算机求解 二：要求 1)查阅相关文献，查找符号分析方面的软件 2）掌握复杂管网的计算方法 3）计算和分析 MATLAB软件介绍 MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据 分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和Simulink两大部分。 MATLAB是矩阵实验室（Matrix Laboratory）的简称，和Mathematica、Maple并称为三 流体：一种受任何微小剪切力作用，都能产生连续变形的物质。 流动性：当某些分子的能量大到一定程度时，将做相对的移动改变它的平衡位置。 流体介质：取宏观上足够小、微观上足够大的流体微团，从而将流体看成是由空间上连续分布的流体质点所组成的连续介质 压缩性：流体的体积随压力变化的特性称为流体的压缩性。 膨胀性：流体的体积随温度变化的特性称为流体的膨胀性。 粘性：流体内部存在内摩擦力的特性，或者说是流体抵抗变形的特性。 牛顿流体：将遵守牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体，反之称为非牛顿流体。 理想流体：忽略流体的粘性，将流体当成是完全没有粘性的理想流体。 表面张力：液体表面层由于分子引力不均衡而产生的沿表面作用于任一界线上的张力。 表面力：大小与表面面积有关而且分布作用在流体微团表面上的力称为表面力。 质量力：所有流体质点受某种力场作用而产生，它的大小与流体的质量成正比。 压强：把流体的内法线应力称作流体压强。 流体静压强：当流体处于静止或相对静止时，流体的压强称为流体静压强。 流体静压强的特性：一、作用方向总是沿其作用面的内法线方向。二、任意一点上的压强与作用方位无关，其值均相等（流体静压强是一个标量）。 绝对压强：以完全真空为基准计量的压强。 相对压强：以当地大气压为基准计量的压强。 真空度：当地大气压-绝对压强 液体的相对平衡：指流体质点之间虽然没有相对运动，但盛装液体的容器却对地面上的固定坐标系有相对运动时的平衡。 压力体：曲面上方的液柱体积。 等压面：在平衡流体中，压力相等的各点所组成的面称为等压面。特性一、在平衡的流体中，过任意一点的等压面，必与该点所受的质量力互相垂直。特性二、当两种互不相混的液体处于平衡时，它们的分界面必为等压面。 流场：充满运动流体的空间称为流场。 定常流动：流场中各空间点上的物理量不随时间变化。 缓变流：当流动边界是直的，且大小形状不变时，流线是平行（或近似平行）的直线的流动状态为缓变流。 急变流：当流边界变化比较剧烈，流线不再是平行的直线，呈现出比较紊乱的流动状态 燕山大学机械工程学院 液压流体力学课程三级项目液压滑阀中液压卡紧力的计算与分析 组员：杨乐乐 王强 张阳 王超 柳斌 指导教师：张伟 2013年4月15日 前言 在实际生产设备中安装的滑阀式换向阀, 在使用中经常出现动作失灵的现象, 经检查是滑阀阀芯“卡死”。 这是由于阀芯和阀套的滑动副之间有一定的间隙, 在正常充满油液的条件下, 摩擦力应该是很小的, 但是由于加工锥度的原因, 在圆柱滑动副的密封长度内, 各个截面上的环形缝隙中的流体压强分布不均, 对柱体产生侧向力, 这个侧向力使得阀芯和阀套之间产生摩擦力导致了滑阀卡紧现象。 本文详细推导了滑阀卡紧现象的相关公式, 并借助这些公式说明了阀芯“卡死”产生的原因, 并提出了相关解决方案。 目录 一、液压阀上的作用力 1.1液压力 1.2液动力 1.3液压侧向力与摩擦力 1.4弹簧力 二、液压卡紧力的计算与分析 2.1液压滑阀中液压卡紧力的产生原因 2.2 液压滑阀中液压卡紧力的计算与研究现状分析 2.3 例题计算 三．减小液压滑阀卡紧力的措施 3.1 开均压槽 3.2 改进设计方法 3.3 利用“颤振”减小卡紧力 3.4 提高机加工和装配质量 3.5 提高油液清洁度,防止油液污染 四. 参考文献 一、 液压阀上的作用力 液压阀的阀芯在工作过程中所受的作用力是所中多样的，掌握各种作用力的特点及计算方法是分析液压阀的基础。下面介绍液压阀设计中常见的集中作用力。 1.1 液压力 液压元件中，由于液体重力引起的液体压力相差对于液压力而言是极小的，可以忽略不计。因此，在计算时认为同一容腔中液体的压力相同。 作用在容腔周围固体壁上的液压力p F 的大小为 p A A F Pd =?? 式1-1 当壁面为平面时，液压力p F 为压强p 与作用面积A 的乘 积，即p F pA = 1.2 液动力 液体经过阀口时，由于流动方向和流速的变化造成液体动量的改变，使阀芯受到附加的作用力，这就是液动力。 在阀口开度一定的稳定流动情况下，流动力为稳态液动力；当阀口开度发生变化时，还有瞬态液动力的作用。 1. 稳态液动力 如图1-1所示，取进出口之间的阀芯与阀体孔所构成 的环形通道为控制体积。对于某一固定的阀口开度x 而言，根据动量定理，控制体积对阀芯轴线方向的稳态液动力s F 的计算公式为 2cos 2cos s d V F qv C C Wx p ραα==? 式1-2 式中 ρ——油液密度 q ——流经阀口的流量 α——阀口的射流角 d C ——阀口的流量系数 第1章 绪论 选择题 【1.1】 按连续介质的概念，流体质点是指：（a ）流体的分子；（b ）流体内的固体颗粒； （c ）几何的点；（d ）几何尺寸同流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体。 解：流体质点是指体积小到可以看作一个几何点，但它又含有大量的分子，且具有诸如速度、密度及压强等物理量的流体微团。 （d ） 【1.2】 与牛顿内摩擦定律直接相关的因素是：（a ）切应力和压强；（b ）切应力和剪切变 形速度；（c ）切应力和剪切变形；（d ）切应力和流速。 解：牛顿内摩擦定律是 d d v y τμ =，而且速度梯度d d v y 是流体微团的剪切变形速度 d d t γ，故d d t γ τμ=。 （b ） 【1.3】 流体运动黏度υ的国际单位是：（a ）m 2 /s ；（b ）N/m 2 ；（c ）kg/m ；（d ）N·s/m 2 。 解：流体的运动黏度υ的国际单位是/s m 2 。 （a ） 【1.4】 理想流体的特征是：（a ）黏度是常数；（b ）不可压缩；（c ）无黏性；（d ）符合RT p =ρ 。 解：不考虑黏性的流体称为理想流体。 （c ） 【1.5】当水的压强增加一个大气压时，水的密度增大约为：（a ）1/20 000；（b ） 1/1 000；（c ）1/4 000；（d ）1/2 000。 解：当水的压强增加一个大气压时，其密度增大约 95d 1 d 0.51011020 000k p ρ ρ -==???= 。 （a ） 【1.6】 从力学的角度分析，一般流体和固体的区别在于流体：（a ）能承受拉力，平衡时 不能承受切应力；（b ）不能承受拉力，平衡时能承受切应力；（c ）不能承受拉力，平衡时不能承受切应力；（d ）能承受拉力，平衡时也能承受切应力。 解：流体的特性是既不能承受拉力，同时具有很大的流动性，即平衡时不能承受切应力。 （c ） 【1.7】下列流体哪个属牛顿流体：（a ）汽油；（b ）纸浆；（c ）血液；（d ）沥青。 解：满足牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。 （a ） 【1.8】 15C o 时空气和水的运动黏度6215.210m /s υ-=?空气，621.14610m /s υ-=?水，这说明：在运动中（a ）空气比水的黏性力大；（b ）空气比水的黏性力小；（c ）空气 与水的黏性力接近；（d ）不能直接比较。 解：空气的运动黏度比水大近10倍，但由于水的密度是空气的近800倍，因此水的黏度反而比空气大近50倍，而黏性力除了同流体的黏度有关，还和速度梯度有 关，因此它们不能直接比较。 （d ） 【1.9】 液体的黏性主要来自于液体：（a ）分子热运动；（b ）分子间内聚力；（c ）易变形 性；（d ）抗拒变形的能力。解：液体的黏性主要由分子内聚力决定。 （b ） 工程流体力学课程三级项目 ——*******研究报告组员： 指导教师：刘劲军 2014-10-10 燕山大学工程流体力学课程三级项目指导书见文档“**班级工程流体力学三级项目.docx”前2页 课题方向及要求 将文档“**班级工程流体力学三级项目.docx”中本组题目内容拷入。 小组分工及贡献 目录 摘要.....................................................................................错误！未定义书签。第1章绪论 (5) 1.1课题背景 (5) 1.1.1 [单击此处输入条标题] (5) 第2章[单击此处输入章标题] (5) 2.1 [单击此处输入节标题] (5) 第3章[单击此处输入章标题] (6) 3.1 [单击此处输入节标题] (6) ····················· ····················· 结论 (2) 心得 (2) 参考文献 (3) 第1章绪论 1.1 课题背景 [单击此处输入正文内容] (宋体、小四号字，行距20磅) …………………………………………………… 1.1.1 [单击此处输入条标题] [单击此处输入正文内容(宋体、小四号字，行距20磅)] …………………………………………………… 第2章[单击此处输入章标题] 2.1 [单击此处输入节标题] [单击此处输入正文内容(宋体、小四号字，行距20磅)] ……………………………………………………表1 中文表题居中（表随文出现） 换行时此处对齐 基本要求表中文字中文采用小5号宋体。 注：表注采用小5号宋体 公式主体居中，编号右对齐。 图表居中，图注小5号字。 图1 XXXXX 第一章 绪论 1-1．20℃的水2.5m 3 ，当温度升至80℃时，其体积增加多少？ [解] 温度变化前后质量守恒，即2211V V ρρ= 又20℃时，水的密度3 1/23.998m kg =ρ 80℃时，水的密度32/83.971m kg =ρ 32 1 125679.2m V V == ∴ρρ 则增加的体积为3 120679.0m V V V =-=? 1-2．当空气温度从0℃增加至20℃时，运动粘度ν增加15%，重度γ减少10%，问此时动力粘度μ增加多少（百分数）？ [解] 原原ρννρμ)1.01()15.01(-+== 原原原μρν035.1035.1== 035.0035.1=-=-原 原 原原原μμμμμμ 此时动力粘度μ增加了3.5% 1-3．有一矩形断面的宽渠道，其水流速度分布为μρ/)5.0(002.02 y hy g u -=，式中ρ、μ分别为水的密度和动力粘度，h 为水深。试求m h 5.0=时渠底（y =0）处的切应力。 [解] μρ/)(002.0y h g dy du -= )(002.0y h g dy du -==∴ρμ τ 当h =0.5m ，y =0时 )05.0(807.91000002.0-??=τ Pa 807.9= 1-4．一底面积为45×50cm 2，高为1cm 的木块，质量为5kg ，沿涂有润滑油的斜面向下作等速运动，木块运动速度u=1m/s ，油层厚1cm ，斜坡角22.620 （见图示），求油的粘度。 [解] 木块重量沿斜坡分力F 与切力T 平衡时，等速下滑 y u A T mg d d sin μθ== 001 .0145.04.062 .22sin 8.95sin ????= = δθμu A mg s Pa 1047.0?=μ 1-5．已知液体中流速沿y 方向分布如图示三种情况，试根据牛顿内摩擦定律y u d d μ τ=，定性绘出切应力沿y 方向的分布图。 [解] 1-6．为导线表面红绝缘，将导线从充满绝缘涂料的模具中拉过。已知导线直径0.9mm ，长度20mm ，涂料的粘度μ=0.02Pa ．s 。若导线以速率50m/s 拉过模具，试求所需牵拉力。（1.O1N ） [解] 2 53310024.51020108.014.3m dl A ---?=????==π N A h u F R 01.110024.510 05.05002.053=????==∴--μ 1-7．两平行平板相距0.5mm ，其间充满流体，下板固定，上板在2Pa 的压强作用下以0.25m/s 匀速移动， 求该流体的动力粘度。 [解] 根据牛顿内摩擦定律，得 dy du / τμ= 一、判断题 1、 根据牛顿内摩擦定律，当流体流动时，流体内部内摩擦力大小与该处的流速大小成正比。 2、 一个接触液体的平面壁上形心处的水静压强正好等于整个受压壁面上所有各点水静压强的平均 值。 3、 流体流动时，只有当流速大小发生改变的情况下才有动量的变化。 4、 在相同条件下，管嘴出流流量系数大于孔口出流流量系数。 5、 稳定（定常）流一定是缓变流动。 6、 水击产生的根本原因是液体具有粘性。 7、 长管是指运算过程中流速水头不能略去的流动管路。 8、 所谓水力光滑管是指内壁面粗糙度很小的管道。 9、 外径为D ，内径为d 的环形过流有效断面，其水力半径为4 d D -。 10、 凡是满管流流动，任何断面上的压强均大于大气的压强。 二、填空题 1、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 。 2、运动粘度与动力粘度的关系是 ，其国际单位是 。 3、因次分析的基本原理是： ；具体计算方法分为两种 。 4、断面平均流速V 与实际流速u 的区别是 。 5、实际流体总流的伯诺利方程表达式为 ， 其适用条件是 。 6、泵的扬程H 是指 。 7、稳定流的动量方程表达式为 。 8、计算水头损失的公式为 与 。 9、牛顿内摩擦定律的表达式 ，其适用范围是 。 10、压力中心是指 。 一、判断题 ×√×√× ×××√× 二、填空题 1、 3 L/s 2、 ρμν=，斯(s m /2 ) 3、 因次和谐的原理，п定理 4、 过流断面上各点的实际流速是不相同的，而平均流速在过流断面上是相等的 5、 22222212111 122z g v a p h g v a p z +++=++-γγ，稳定流，不可压缩流体，作用于流体上的质量力只有重力，所取断面为缓变流动 6、 单位重量液体所增加的机械能 7、 ∑?=F dA uu cs n ρ 测验一 一，填空题 1.半径为R的圆管中充满流体，其水力半径为。 2.根据流体的连续介质假设，可以不考虑流体分子间的间隙,将流体视为无数多、连续分布的构成 3．温度升高，液体的黏度；若其他条件不变，内摩擦 力。 ４.静止液体作用在平面上的总压力，等于处的压强与面积的积。 5．若当地大气压为1０0０00Pa，某点压力表读数8０000Pa，则该点的绝对压强为 Pａ。 ６.某液体温度从１0℃升高到50℃，密度相对增加了0.1%，这种液体的膨胀系数为。 7．等压面上任一点的质量力方向与等压面关系是。 8．若流管中每处所有的流线都不平行时,其有效截面是形状。 9.皮托管测量速度,而文丘里管测量速度。１０.正压流体是指流体的只随压强变化。 二.选择题 1．流体静力学的基本方程ｐ=p ０+gh , 。 ( ） (A）只适用于液体???（B)只适用于理想流体 （C）只适用于粘性流体?(D)对理想流体和粘性流体均适用 2.在同一瞬时，位于流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此流线。( ） （A)相切（B)垂直 (C)平行???? (D）相交 ３.长方体敞口容器高0.8m、宽０.4m、水深０.5ｍ,则水作用在该侧壁上的总压力为。（) （Ａ)490N ??(B)９80N (C）784Ｎ??（D）１0００N ４．关于压缩系数，说法正确的是。( ) （A ）流体压缩系数大,不容易压缩 （B)流体压缩系数也称为流体的弹性摸量 (C ）流体压缩系数与流体种类无关 （D)流体压缩系数与流体所处的温度有关 5. 通常情况下,流速不高，温度、压强变化不大的气体可视 为 。（ ) （A ）非牛顿流体 （B ）不可压缩流体 （C ）理想流体 ? (D ）重力流体 ６. 流体的内摩擦力,属于 。 （ ） (Ａ）表面力? (Ｂ)质量力 (C)惯性力? ?? （D ）哥氏力 7． 流体在弯曲管道中流动,内侧速度 ,压强 。 （ ) (Ａ)高、低 (B)低、高、 (C)高、高 (D)低、低 8． 连续性方程实质上是 在流体流动过程中的体现。（ ） (Ａ）能量守恒 ? ?（B)动量守恒 (C ）质量守恒 ??（Ｄ)冲量守恒 9. 液体的黏性主要来自于液体的 。 ( ） (Ａ）分子热运动 (B)分子间吸引力 （C)易变形性 (D ）抗拒变 形的能力 10. 流体在内径为D 1，外径为D 2的环形管内流动,水力半径为 。 ( ) (A)21D (B ）22D （C)212D D -? (D ）4 12D D - 三.简答题 1. 什么是黏性?当温度变化时, 黏性如何变化？为什么？ ２. 流体静压强的两个特性是什么？ 3. 写出不可压缩粘性流体总流的能量方程式，并说明各项的物理意义和应用条 件。 ４. 什么是流线？它有那些基本特性? 四.计算题 .1． 滚动轴承的轴瓦长L =0.5m,轴外径m d 146.0=，轴承内径D ＝0.１50ｍ，其 生产中的流体力学知识介绍 班级：2015级机械电子工程(3)班 组员：王清昊、谢同雨 指导教师：权凌霄 2017年10月8日 目录 一、项目内容 (1) 二、研究目的及意义 (1) 三、设计要求及完成过程 (2) 四、主要成果及内容 (2) 4.1 流体力学在液压中的应用——液压滑阀卡紧力 (2) 4.2水下通道——侧壁受力计算 (9) 4.3消防验收——射流高度及射程计算 (15) 4.4流体力学在水泵站中的应用 (19) 五、心得体会 (20) 六、组内互评 (21) 七、参考文献 (21) 一、项目内容 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。在生活环保、科学技术及工程中具有重要的应用价值。流体力学中研究得最多的流体是水和空气。它的主要基础是牛顿运动定律和质量守恒定律,此外还要用到热力学知识,有时还会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、化学等基础知识。流体力学广泛应用于航空航天、城市给排水、航海、冶金采矿、天文气象、环境保护、水利水电、消防、食品、化工、大气、海洋、生物、土木建筑、军工核能等,都有许多流体力学的应用问题。本文介绍了流体力学在液压，水下通道，消防验收和水泵站中的应用。 二、研究目的及意义 流体力学分布广泛，与人民生活息息相关。目前流体力学各方面发展也日趋成熟，在生产中应用越来越广泛，学习和研究流体力学知识，积极发展与流体力学有关的科学，充分利用身边的资源，不仅让人民生活水品得到提高，而且更好的保护我们生活的自然环境，实现人与自然和谐相处的美好的局面，使人类社会更加美好。 六、根据题目要求解答下列各题 1、图示圆弧形闸门AB(1/4圆), A 点以上的水深H ＝1.2m ，闸门宽B =4m ，圆弧形闸门半径R =1m ，水面均为大气压强。确定圆弧形闸门AB 上作用的静水总压力及作用方向。 解：水平分力 P x =p c ×A x =74.48kN 铅垂分力 P y =γ×V=85.65kN, 静水总压力 P 2 = P x 2 + P y 2 , P=113.50kN, tan = P y /P x =1.15 ∴ =49° 合力作用线通过圆弧形闸门的圆心。 2、图示一跨河倒虹吸圆管，管径d ＝0.8m ，长 l =50 m ，两个 30 。 折角、进口和出口的局部水头损失系数分别为 ζ1=0.2，ζ2=0.5，ζ3=1.0，沿程水头损失系数 λ=0.024，上下游水位差 H =3m 。若上下游流速水头忽略不计，求通过倒虹吸管的流量Q 。 解： 按短管计算，取下游水面为基准面，对上下游渠道内的计算断面建立能量方程 g v R l h H w 2)4(2 ∑+==ξλ 计算圆管道断面的水力半径和局部水头损失系数 9.10.15.022.0 , m 2.04/=++?==== ∑ξχ d A R 将参数代入上式计算，可以求解得到 /s m 091.2 , m /s 16.4 3 ===∴ vA Q v 即倒虹吸管内通过的流量为2.091m 3 /s 。 3、某水平管路直径d 1=7.5cm ，末端连接一渐缩喷嘴通大气(如题图)，喷嘴出口直径 d 2=2.0cm 。用压力表测得管路与喷嘴接头处的压强p =49kN /m 2，管路内流速v 1=0.706m/s 。化工工程师年终总结
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