【优秀毕设】流体力学论文
流体力学论文(离散涡)

专业:环工专硕姓名:学号:“离散涡方法对气固两相圆柱绕流粒子弥散的数值研究”简述本文利用离散涡方法以及速度扩散模型研究不稳定流场,用拉格朗日法跟踪单个粒子,研究不同斯托克斯数的粒子在气固两相圆柱绕流的粒子弥散情况,特别是粒子分布与漩涡之间的关系。
在简介部分,文章强调了气固两相圆柱绕流的实际作用以及研究现状,并指出以往研究的两个漏洞:未得出粒子分布模式、忽略粘度。
在基本等式与数值方法中,对于不稳定流场,从二维不可压涡动方程等出发,建立涡函数、流函数、速度与位置之间的关系,将圆柱上的M个点,用流函数研究漩涡的产生,利用边界层理论计算脱离点,利用速度扩散模型计算出涡团的演化;而对于粒子的运动,利用拉格朗日近似的方法计算出每个粒子的速度和位置。
将上述方程组配合到一起,气固两相不稳定流场就可以被有效的模拟出来。
数值模拟结果部分,首先给出了不同粒子斯托克斯数下涡团与粒子的分布规律,表明了漩涡在离开圆柱后的演化情况。
在流场流速分布图中,也可以清晰的看到漩涡。
通过对比这两个图,可以清楚的看出斯托克斯数在0.1~10的小粒子分布被漩涡影响显著。
而更小斯托克斯数的粒子由于尺度接近流体微团而在漩涡的边缘和涡心处均有出现。
通过对组图的横向对比,得出了不同斯托克斯数下粒子分布的变化规律。
最后,不同斯托克斯数的粒子轨迹图同时佐证了小斯托克斯数的粒子受流场影响明显,而大斯托克斯数的粒子近乎直线运动的观点。
在结论部分,总合了数值模拟的结果。
数值模拟的结果表明,粒子分布与斯托克斯数与漩涡结构有关。
小斯托克斯数的粒子像流体一样,分布于涡核与涡的边缘,以及流场的各处,中斯托克斯数的粒子受离心力的控制分布在涡的边缘,而特别大斯托克斯数的粒子轨迹基本比较顺直,不受不稳定流场的干扰。
由于涡团的不稳定性,中斯托克斯数的粒子在流场中的分布随时间变化而变化。
小斯托克斯数的粒子不影响圆柱绕流,而中大斯托克斯数的粒子干扰圆柱绕流,因为它们不能同流体微团一起在分离点处被加速。
流体力学小论文

流体力学论文流体力学是研究流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。
在生活、环保、科学技术及工程中具有重要的应用价值。
一:流体力学中的数学问题用于描述流体力学模型及流体与边界相互作用。
流体力学中的数学问题用于描述流体力学模型及流体与边界相互作用的方程组问题常见的湍流问题,在理论上的描述要求助于偏微分,在大多数情况下是属于半经验的,只适用于少数几种流动类型,范围相当...流体力学中的数学问题用于描述流体力学模型及流体与边界相互作用的方程组问题常见的湍流问题,在理论上的描述要求助于偏微分,在大多数情况下是属于半经验的,只适用于少数几种流动类型,范围相当小。
理想流体的模型,即一种忽略流体枯性的模型一一对求解许多类型的问题都非常有效。
用这种近似法,很多流体力学问题可以简化为经典的位势理论问题。
因此,固体在静止的无限大区域的流体中运动的问题就可以简化为纽曼问题。
然而,这种近似法只能在少数情况求解实际流体的速度和压力场。
一个重要的实例是速度环量为常数的流线型剖面的平面流体运动。
在枯性流体中,由于流体粘性的影啊,在靠近固体表面的边界层上就会产生旋涡,在固体的尾部就会产生切向尾流。
如果物体表面为流线型(如,尾部边缘尖锐的机翼,以小攻角运动),且雷诺数很大,尾流就很薄。
如果模型在理想流体中,可以用位势场的不连续面(即间断面)来代替旋涡层。
这样,就产生了在机翼外部确定位于机翼边缘的后面,具有间断面的速度势问题(其位置事先不知道),它只有通过解题才能确定。
这个问题只有在对薄的机翼作线性近似并使它化为简单的平面图形(圆或椭圆)后,才有解析解。
而这一问题的数值解可以适用于其它形状机翼的定常运动及非定常运动。
工程流体力学论文

工程流体力学论文谢松伶(长沙理工大学城南学院,建筑1103班,201189250304)摘要: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;建筑工程与流体学。
引言在人类历史上,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。
正文其实,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问题。
流体力学的研究对象包括水,空气,水蒸气,润滑油,地下石油,,血液,超高压作用下的金属盒燃烧后产生的成分复杂的气体,高温条件下的等离子体等等,其中研究得最多的是人类不可或缺的两种物质:水和空气。
流体力学在航空航天工程中的应用毕业论文

流体力学在航空航天工程中的应用毕业论文流体力学是研究流体运动及其力学性质的学科,它在航空航天工程中具有重要的应用。
本文将探讨流体力学在航空航天工程中的应用,并从不同角度分析其对工程设计、推进系统、装备研发和气动载荷等方面的影响。
一、流体力学在航空航天工程设计中的应用1.1 气动设计流体力学在航空航天工程的气动设计中起着关键作用。
通过对空气动力学的基本理论研究以及实验数据的分析,工程师们能够定量地评估飞行器的阻力、升力和稳定性等特性。
同时,流体力学的应用还能指导气动外形的设计,以实现飞行器的高速与高稳定性的要求。
1.2 气动测试在航空航天工程中,进行气动测试是不可或缺的。
通过风洞试验,工程师们可以模拟不同飞行速度和高度下的气动环境,进一步验证气动设计的合理性,并获取飞行器的气动参数。
这些参数对于后续的飞行控制和结构设计至关重要。
二、流体力学在航空航天推进系统中的应用2.1 燃烧室设计航空航天推进系统中,燃烧室是实现燃烧和产生推力的关键部件。
流体力学的应用可以帮助工程师们优化燃烧室的几何形状,以实现更高的燃烧效率和推力输出。
此外,通过流场数值模拟可以对燃烧室内的湍流运动进行研究,进一步提高燃烧效果。
2.2 推进系统管路设计航空航天推进系统中的管路设计需要考虑流动的传输性质和能量损失。
流体力学的应用可以帮助工程师们分析流体的压力、速度和温度变化等参数,以实现管路设计的优化。
同时,流体力学还可以指导工程师们预测管道内的流动阻力和损失,从而选择合适的管道材料和减少能量损失。
三、流体力学在航空航天装备研发中的应用3.1 飞行器设计流体力学在飞行器设计中起着至关重要的作用。
通过流体力学的理论和模拟分析,工程师们能够评估飞行器的飞行性能、气动稳定性和耐飞行环境能力等关键指标。
这对于飞行器的结构设计和工作条件的确定具有重要意义。
3.2 航空航天设备设计航空航天设备的工作环境往往具有极端的压力、温度和流速条件。
流体力学的应用可以帮助工程师们分析和模拟设备内的流动特性,以确定合理的结构和材料选择,确保设备在复杂工况下的可靠性和稳定性。
流体力学课程教学方法论文

流体力学课程教学方法论文流体力学是水利工程、环境工程、给水排水等专业的一门学科根底必选课,与后续专业课联系严密。
如对于给排水专业来说,后续的水泵与水泵站、建筑给排水等课程的学习都需要用到流体力学方面的知识。
流体力学具有较强的理论性和实践性,该课程理论抽象,理论公式推导和根本概念比拟多,学生需要在掌握根本概念及理论公式推导的根底上,清楚了解公式的应用限制条件,才能灵活运用所学知识来解决实际问题。
另外,实验是流体力学课程的一个重要环节,与所学理论知识严密相关,是验证理论、数值计算结果的重要途径,是学生获得感性认识的主要手段,对于培养学生的实际动手能力,加强对所学理论知识的掌握方面起着重要作用。
根据笔者多年的教学经历,目前,在流体力学课程的教学过程中存在着一些问题:课堂例题和课后习题与工程实际脱节,理论与实际联系不够严密,学生对所学知识在实际工程的应用不甚了解,只会机械照搬公式解题;教师主要采用课堂灌输、学生被动承受的教学模式,与学生的互动比拟少;所开设的实验多为验证型和演示型实验,学生自己设计实验并加以验证的时机甚少,不利于学生思考问题、分析问题和解决问题能力的培养,更不利于学生解决实际工程问题能力的培养。
因此,流体力学课程教学需要采用多元化教学模式、加强理论与实际的联系、对实验教学环节进展改革,以取得较好的教学效果。
(一)理论教学方法探讨1.重视绪论的作用。
绪论对于讲好一门课是非常重要的。
通过对绪论的学习,学生可了解本课程涉及的主要内容,在学科领域中的地位,开展历史、现状及开展方向,与后续专业课程的联系,在社会经济开展中的地位与作用等。
通过对绪论的学习,可以让学生了解学习本学科的意义、目的及重要性,激发学生对该门课程的学习兴趣,安排好学习方案,为学好该门课做好充足的准备。
2.采用启发式教学手段。
现代教学论中的启发式教学思想的特点是:强调学生是学习的主体,教师要调动学生的学习积极性,实现教师主导作用与学生积极性相结合;强调学生智力的充分开展,实现系统知识的学习与智力的充分开展相结合;强调激发学生内在的学习动力,实现内在动力与学习的责任感相结合;强调理论与实践联系,实现书本知识与直接经历相结合[1]。
流体力学小论文

流体力学导论的小论文生活中伯努利方程的应用生活中伯努利方程的应用一、现象描述:生活中有关流体力学方面有趣的事情,还是比较多的,尤其是伯努利方程的应用。
如果留心的话,我们会经常发现:在宿舍阳台处的门外有风的前提下,宿舍里的门(在不锁的前提下)会随着阳台处的门的打开,而自动打开,至于什么原因造成此现象,我们可以从流体力学角度思考。
此图描绘的就是上面所阐述的情况(由于在word里不太好画,所以采取了手绘和手机拍摄的操作),左边表示的均是宿舍阳台处的门,右边均是宿舍外出的门。
图中上面的两个门的情况是,“阳台门”是处于锁着的状态(阳台外有空气流动),“外出门”是处于关着的状态,但没锁;下面的两个门描述的情况是,当“阳台门”打开时,“外出门”会自动打开。
二、现象中所蕴含的流体力学问题:这里面所蕴含的流体力学问题,就是伯努利方程的应用,假设流体是无粘不可压缩的理想流体,由“外出门”的内侧到外侧间建立的伯努利方程式如下:22001122u p u p gz gz ρρ++=++ 其中,0u :空气流动的速度,0p :大气压,ρ:流体密度1u :“外出门”外的速度,且10u = ,1p :“外出门”外的压强 且两个门皆处于同一水平线上,所以伯努利方程简化为20012u p p ρρ+= 从式子中,可看出201002u p p ρ-=>,即10p p >,所以“外出门”可以自动打开。
具体的图表示如下:三、这一问题的解决方案:1. 可以在门缝处贴上“贴垫”,如下图所示:据了解,这个方法确实不错,我试验过,如果做得好的话,即使人拉,也要费些力气。
2. 给门安装上弹簧,借助弹簧的力,抵消掉10p p p =- 的作用,使门不至于在 风的作用下,总是自动打开。
四、小结:生活中有趣的事情不仅仅是这些儿,还有很多,只要你善于观察,流体力学 将会布满于整个世界。
试问,流体力学上哪一个伟大的发明和重要理论的产生,不是起源于现实生活中呢?如果牛顿碰不到苹果掉下这一情况,或是苹果不是掉在牛顿头上,那么今天很有可能就没有“万有引力”之说。
浅谈流体力学实验教学探讨论文(最终五篇)

浅谈流体力学实验教学探讨论文(最终五篇)第一篇:浅谈流体力学实验教学探讨论文摘要:实验是研究科学技术的重要手段,是流体力学教学的一个重要环节。
在理论联系实际、激发学习兴趣、锻炼观察与分析能力、培养创新意识等方面探讨实验教学所起的重要作用。
关键词:流体力学,实验教学,创新意识流体力学是力学的一个独立分支,它是研究流体的平衡和流体的机械运动规律及其在工程实际中应用的一门学科。
在人们的生产和生活中随时随地都可遇到流体,所以流体力学与人类的日常生活和生产活动密切相关,是航空航天、水利工程、采矿冶金、给水排水、空调通风、土木建筑以及环境保护等学科重要的理论基础,应用范围十分广泛。
实验方法是研究科学技术的重要手段,由于流体运动的复杂性,使得流体力学离不开科学实验。
现代流体力学就是在纯理论的古典流体力学与偏重实验的古典流体力学结合后才蓬勃发展起来的,理论分析、实验研究和数值计算是其三大支柱。
因此,实验教学是流体力学课程必不可少的重要环节之一。
通过实验教学,可以达到如下目的。
1、增强感性认识,巩固理论知识。
流体力学由于其理论的抽象、较多公式的繁杂,学起来普遍会感到比较吃力,时间一长就会逐渐失去学习的兴趣,只满足于死记硬背课本上的理论,不善于思考推究,其主观能动性得不到应有的发挥。
而实验却可以较好地解决这一问题,通过实验,可以把抽象的理论知识转化为具体的、可见的液流现象,从而增强感性认识,在帮助理解流体力学的基础理论方面起到事半功倍的效果。
如雷诺实验,该实验的目的是观察层流、紊流的流态及其转换特征;测定临界雷诺数,掌握流态判别准则。
实验过程中,先通过调整阀门开度,改变有压管中水流的流速,观察液流的流态转化,可以看到:管中水流流速较小时,颜色水是一条清晰的规则的直线,说明此时水流是分层流动,各流层间互不掺混,流态为层流;随着阀门逐渐开大,流速逐渐增加,管中颜色水开始出现摆动,由原来的直线变为曲线;继续增大流速,颜色水弯曲越来越厉害,终于不再保持一个线条,而是向四周扩散,与周围的清水混到一起,使整个管中的水流全部着色,表明此时液体质点的运动轨迹是极不规则的,各部分流体互相剧烈掺混,该流态为紊流。
流体力学课程设计论文

流体力学课程设计论文一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握流体力学的基本概念、原理和应用,提高学生的科学素养和解决问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:学生能够理解流体力学的定义、基本原理和主要公式,掌握流线、流场、速度分布等基本概念,了解流体力学在工程和自然界中的应用。
2.技能目标:学生能够运用流体力学的知识和方法分析实际问题,计算流体的速度、压力和流量等参数,并能运用流体力学原理进行简单的工程设计和优化。
3.情感态度价值观目标:学生通过对流体力学的学习,能够培养对科学的热爱和探索精神,增强对自然界的敬畏之心,提高对工程实践的兴趣和责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括流体力学的基本概念、流体的运动规律、流体力学的应用等方面。
具体安排如下:1.流体力学的基本概念:介绍流体力学的定义、研究对象和方法,流体和固体的区别,流体的连续介质假设等。
2.流体的运动规律:学习流体的流动类型(层流和湍流),流速、压力和密度的关系,流体流动的连续性方程、动量方程和能量方程等。
3.流体力学的应用:介绍流体力学在工程和自然界中的应用,如流体阻力和升力的计算,泵与风机的原理和应用,流体流动对环境的影响等。
三、教学方法本课程的教学方法包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
具体运用如下:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握流体力学的基本概念和原理,引导学生思考和理解流体力学的问题。
2.讨论法:学生进行分组讨论,鼓励学生提出问题、分享观点,培养学生的思维能力和团队合作精神。
3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解流体力学在工程和自然界中的应用,提高学生解决实际问题的能力。
4.实验法:安排实验课程,让学生亲身体验流体流动的现象,培养学生的实验技能和科学思维。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
具体选择如下:1.教材:选择经典的流体力学教材,如《流体力学》、《流体动力学》等,作为学生学习的主要参考书。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
黑龙江工业学院
结课论文
《流体力学》
**:***
学号:***********
年级:11级安全技术管理
学科专业:安全技术管理专业
二级院系:资源工程系
日期:2013.11.20
教师评定:
综合评定成绩:任课教师签字:
2013-2014年第一学期《流体力学》科目考查卷
专业:安全技术管理班级:任课教师:王丽敏
姓名:邢海滨学号:***********成绩:
浅谈流体力学
摘要:流体力学是力学一个独立的分支,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。
流体力学的这些特点使它与实际应用产生了很大的关联,因此具有极大的研究价值。
既然如此,我们就要了解流体力学的研究方法。
关键词:流体力学研究内容主要物理性质理论分析实验研究方法发展及展望
一、流体的主要物理性质:
流体:只能承受压力,一般不能承受拉力与抵抗拉伸变形。
液体有一定的体积,存在一个自由液面;气体能充满任意形状的容器,无一定的体积,不存在自由液面。
流体的连续介质模型微观:连续介质模型(continuum continuous medium model):把流体视为没有间隙地充满它所占据的整个空间的一种连续介质,且其所有的物理量都是空间坐标和时间的连续函数的一种假设模型:u =u(t,x,y,z)。
惯性一切物质都具有质量,流体也部例外。
质量是物质的基本属性之一,是物体惯性大小的量度,质量越大,惯性也越大。
压缩性流体的可压缩性(compressibility):作用在流体上的压力变化可引起流体的体积变化或密度变化,这一现象称为流体的可压缩性。
压缩性可用体积压缩率来量度。
粘度粘性:即在运动的状态下,流体所产生的抵抗剪切变形的性质。
粘度:粘性大小由粘度来量度。
流体的粘度是由流动流体的内聚力和分子的动量交换所引起的。
二、流体力学的研究:
流体力学的研究可以分为理论分析、实验研究法(现场观测、实验室模拟)、数值计算、流动分析的简化四个方面:
1、理论分析
理论分析(理论研究方法)是根据流体运动的普遍规律如质量守恒、动量守恒、能量守恒等,利用数学分析的手段,研究流体的运动,解释已知的现象,预测可能发生的结果。
理论分析的关键步骤是建立“理想力学模型”,即针对实际流体的力学问题,分析其中的各种矛盾并抓住主要方面,对问题进行简化而建立反映问题本质的“力学模型”。
流体力学中最常用的基本模型有:连续介质、牛顿流体、不可压缩流体、理想流体、平面流动等。
不过由于数学上的困难,许多实际流动问题还难
以精确求解。
这种方法简单实用,即便在计算机高度发达的今天,仍然适用。
2、实验研究方法
实验研究方法主要包括两个方面,即现场观测和实验室模拟。
现场观测是对自然界固有的流动现象或已有工程的全尺寸流动现象,利用各种仪器进行系统观测,从而总结出流体运动的规律,并借以预测流动现象的演变。
过去对天气的观测和预报,基本上就是这样进行的。
不过现场流动现象的发生往往不能控制,发生条件几乎不可能完全重复出现,影响到对流动现象和规律的研究;现场观测还要花费大量物力、财力和人力。
因此,人们建立实验室,使这些现象能在可以控制的条件下出现,以便于观察和研究。
同物理学、化学等学科一样,流体力学离不开实验,尤其是对新的流体运动现象的研究。
实验能显示运动特点及其主要趋势,有助于形成概念,检验理论的正确性。
二百年来流体力学发展史中每一项重大进展都离不开实验。
模型实验在流体力学中占有重要地位。
这里所说的模型是指根据理论指导,把研究对象的尺度改变(放大或缩小)以便能安排实验。
有些流动现象难以靠理论计算解决,有的则不可能做原型实验(成本太高或规模。