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机械装备12-2工程流体力学三级项目

机械装备12-2工程流体力学三级项目
机械装备12-2工程流体力学三级项目

流体力学课程三级项目指导书

最后一次作业及三级项目报告和PPT均在考试后5日内提交!!!

任课教师:郑小军

开课学期:第四学期

课程类别:三级项目

课程性质:基础课

适用专业:机械设计制造及自动化

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)时间安排

学生利用课外时间完成项目。

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) 组内互评总分5分,最优分和最差分相差不得小于1分,组内人均得分4分/人;

(2) 导师评每组得分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

机械装备12-2班共28名学生,分成6个组;每个组3--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6个题目,每个组随机抽取一题。

4. 课题方向及要求

课题一、流体对曲面壁作用力分布

一、项目目的

学习和掌握流体作用在曲面壁上的力,通过作用力对面积的记分来算出,可以通过软件来得出结果。

二、项目要求

1) 查阅相关文献,查找符号分析方面的软件;

2) 掌握流体作用在曲面壁上的力的计算方法;

3) 计算和分析流体作用在曲面壁上的力,一个闸门的横截面如图所示,垂直于纸面的深度是6m,外形x=0.24y2,此闸门可以绕O点旋转,试以闸门浅的水深度为自变量,推倒以下参量的表达式:水平分力;垂直分力;作用在闸门上的顺时针方向力矩。

4)用软件编程求解。

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) 指导教师对每组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。

四、提交形式

1) 每组提交研究报告一份(B5纸打印,格式参考课程设计说明书);

2) 每组提交汇报PPT一份。

3)报告要求明示组内成员分工及自评成绩。

课题二、流体对曲面壁作用力分布

一、项目目的

学习和掌握流体作用在曲面壁上的力,通过作用力对面积的记分来算出,可以通过软件来得出结果。

二、项目要求

1) 查阅相关文献,查找符号分析方面的软件;

2) 掌握流体作用在曲面壁上的力的计算方法;

3) 查找英制量纲与国标量纲的转换;

4) 计算和分析流体作用在曲面壁上的力,求下图中闸门宽度1ft(英尺)宽度上的水平分力和垂直分力。

5)用软件编程求解。

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) 指导教师对每组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。

四、提交形式

1) 每组提交研究报告一份(B5纸打印,格式参考课程设计说明书);

2) 每组提交汇报PPT一份。

3)报告要求明示组内成员分工及自评成绩。

课题三、管网计算机求解

一、项目目的

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、项目要求

1) 查阅相关文献,查找符号分析方面的软件;

2) 掌握复杂管网的计算方法;

3) 查找英制量纲与国标量纲的转换;

4) 计算和分析,三个管道A、B、C互相联结,管道的特征如表所示,求每个管道中水的流量,同时求P点的压强。

5)用软件编程求解。

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) 指导教师对每组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。

四、提交形式

1) 每组提交研究报告一份(B5纸打印,格式参考课程设计说明书);

2) 每组提交汇报PPT一份。

3)报告要求明示组内成员分工及自评成绩。

课题四、流线的计算及绘制流线图

一、项目目的

学习和掌握流线的基本知识及计算,并通过软件来得出结果。

二、项目要求

1) 查阅相关文献,查找符号分析方面的软件;

2) 掌握流线的计算方法;

3) 已知流场的速度为u x=2kx u y=2ky u z=-4kz (k为常数),求通过(1,0,1/4)点的流线

方程并绘制流线图;

4)用软件编程求解。

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) 指导教师对每组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。

四、提交形式

1) 每组提交研究报告一份(B5纸打印,格式参考课程设计说明书);

2) 每组提交汇报PPT一份。

3)报告要求明示组内成员分工及自评成绩。

课题五、孔口出流优化计算

一、项目目的

学习和掌握管孔口出流基本知识并按给定目标优化用计算机求解。

二、项目要求

1) 查阅相关文献,查找符号分析方面的软件;

2) 掌握孔口出流的计算方法;

3) 计算和分析,如图所示水头高度为H=2.4米的水箱,距地面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0.965。

4)用软件编程求解。

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) 指导教师对每组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。

四、提交形式

1) 每组提交研究报告一份(B5纸打印,格式参考课程设计说明书);

2) 每组提交汇报PPT一份。

3)报告要求明示组内成员分工及自评成绩。

课题六、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0.9米,高度为0.7米的倒圆锥容器装满水,在最低位开面积为0.08平方米的小孔,液流多长时间放尽?

5)用软件编程求解。

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) 指导教师对每组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。

四、提交形式

1) 每组提交研究报告一份(B5纸打印,格式参考课程设计说明书);

2) 每组提交汇报PPT一份。

3)报告要求明示组内成员分工及自评

工程流体力学复习知识总结

一、 二、 三、是非题。 1.流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面。(错误) 2.平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。(正 确) 3.附面层分离只能发生在增压减速区。 (正确) 4.等温管流摩阻随管长增加而增加,速度和压力都减少。(错误) 5.相对静止状态的等压面一定也是水平面。(错 误) 6.平面流只存在流函数,无旋流动存在势函数。(正 确) 7.流体的静压是指流体的点静压。 (正确) 8.流线和等势线一定正交。 (正确) 9.附面层内的流体流动是粘性有旋流动。(正 确) 10.亚音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度增加,压力减小。(正确) 11.相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。(正 确) 12.超音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度减小,压力增加。(正确) 13.壁面静压力的压力中心总是低于受压壁面的形心。(正确) 14.相邻两流线的函数值之差,是此两流线间的单宽流量。(正确) 15.附面层外的流体流动时理想无旋流动。(正 确) 16.处于静止或相对平衡液体的水平面是等压面。(错 误) 17.流体的粘滞性随温度变化而变化,温度升高粘滞性减少;温度降低粘滞性增大。(错误 ) 18流体流动时切应力与流体的粘性有关,与其他无关。(错误) 四、填空题。 1、1mmH2O= 9.807 Pa 2、描述流体运动的方法有欧拉法和拉格朗日法。 3、流体的主要力学模型是指连续介质、无粘性和不可压缩性。 4、雷诺数是反映流体流动状态的准数,它反映了流体流动时惯性力 与粘性力的对比关系。 5、流量Q1和Q2,阻抗为S1和S2的两管路并联,则并联后总管路的流量 Q为,总阻抗S为。串联后总管路的流量Q 为,总阻抗S为。

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》考试试卷及答案解析

《工程流体力学》复习题及参考答案 整理人:郭冠中内蒙古科技大学能源与环境学院热能与动力工程09级1班 使用专业:热能与动力工程 一、名词解释。 1、雷诺数 2、流线 3、压力体 4、牛顿流体 5、欧拉法 6、拉格朗日法 7、湿周 8、恒定流动 9、附面层 10、卡门涡街11、自由紊流射流 12、流场 13、无旋流动14、贴附现象15、有旋流动16、自由射流 17、浓差或温差射流 18、音速19、稳定流动20、不可压缩流体21、驻点22、 自动模型区 二、就是非题。 1.流体静止或相对静止状态的等压面一定就是水平面。 ( ) 2.平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。 ( ) 3.附面层分离只能发生在增压减速区。 ( ) 4.等温管流摩阻随管长增加而增加,速度与压力都减少。 ( ) 5.相对静止状态的等压面一定也就是水平面。 ( ) 6.平面流只存在流函数,无旋流动存在势函数。 ( ) 7.流体的静压就是指流体的点静压。 ( ) 8.流线与等势线一定正交。 ( ) 9.附面层内的流体流动就是粘性有旋流动。 ( ) 10.亚音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度增加,压力减小。( ) 11.相对静止状态的等压面可以就是斜面或曲面。 ( ) 12.超音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度减小,压力增加。( ) 13.壁面静压力的压力中心总就是低于受压壁面的形心。 ( ) 14.相邻两流线的函数值之差,就是此两流线间的单宽流量。 ( ) 15.附面层外的流体流动时理想无旋流动。 ( ) 16.处于静止或相对平衡液体的水平面就是等压面。 ( ) 17.流体的粘滞性随温度变化而变化,温度升高粘滞性减少;温度降低粘滞性增大。 ( ) 18.流体流动时切应力与流体的粘性有关,与其她无关。 ( ) 三、填空题。 1、1mmH2O= Pa 2、描述流体运动的方法有与。 3、流体的主要力学模型就是指、与不可压缩性。 4、雷诺数就是反映流体流动状态的准数,它反映了流体流动时 与的对比关系。 5、流量Q1与Q2,阻抗为S1与S2的两管路并联,则并联后总管路的流量Q

工程流体力学教学课件ppt作者闻建龙工程流体力学习题+答案(部分)

闻建龙主编的《工程流体力学》习题参考答案 第一章 绪论 1-1 物质是按什么原则分为固体和液体两大类的? 解:从物质受力和运动的特性将物质分成两大类:不能抵抗切向力,在切向力作用下可以无限的变形(流动),这类物质称为流体。如空气、水等。而在同等条件下,固体则产生有限的变形。 因此,可以说:流体不管是液体还是气体,在无论多么小的剪应力(切向)作用下都能发生连续不断的变形。与此相反,固体的变形与作用的应力成比例,经一段时间变形后将达到平衡,而不会无限增加。 1-2 何谓连续介质假设?引入连续介质模型的目的是什么?在解决流动问题时,应用连续介质模型的条件是什么? 解:1753年,欧拉首次采用连续介质作为流体宏观流动模型,即不考虑流体分子的存在,把真实的流体看成是由无限多流体质点组成的稠密而无间隙的连续介质,甚至在流体与固体边壁距离接近零的极限情况也认为如此,这个假设叫流体连续介质假设或稠密性假设。 流体连续性假设是流体力学中第一个根本性假设,将真实流体看成为连续介质,意味着流体的一切宏观物理量,如密度、压力、速度等,都可看成时间和空间位置的连续函数,使我们有可能用数学分析来讨论和解决流体力学问题。 在一些特定情况下,连续介质假设是不成立的,例如:航天器在高空稀薄气体中飞行,超声速气流中激波前后,血液在微血管(1μm )内的流动。 1-3 底面积为2 5.1m 的薄板在液面上水平移动(图1-3),其移动速度为s m 16,液层 厚度为mm 4,当液体分别为C 020的水和C 0 20时密度为3 856m kg 的原油时,移动平板 所需的力各为多大? 题1-3图 解:20℃ 水:s Pa ??=-3 10 1μ 20℃,3 /856m kg =ρ, 原油:s Pa ??='-3 102.7μ 水: 23 3 /410 416 101m N u =??=? =--δμτ N A F 65.14=?=?=τ

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。

工程流体力学历年试卷及答案[精.选]

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

工程流体力学课后作业答案-莫乃榕版本

流体力学练习题 第一章 1-1解:设:柴油的密度为ρ,重度为γ;40C 水的密度为ρ0,重度为γ0。则在同一地点的相对密度和比重为: 0ρρ=d ,0 γγ=c 30/830100083.0m kg d =?=?=ρρ 30/81348.9100083.0m N c =??=?=γγ 1-2解:336/1260101026.1m kg =??=-ρ 3/123488.91260m N g =?==ργ 1-3解:269/106.191096.101.0m N E V V V V p p V V p p p ?=??=?-=?-=????-=ββ 1-4解:N m p V V p /105.210 41010002956 --?=?=??-=β 299/104.0105.211m N E p p ?=?==-β 1-5解:1)求体积膨涨量和桶内压强 受温度增加的影响,200升汽油的体积膨涨量为: ()l T V V T T 4.2202000006.00=??=?=?β 由于容器封闭,体积不变,从而因体积膨涨量使容器内压强升高,体积压缩量等于体积膨涨量。故: 26400/1027.16108.9140004 .22004.2m N E V V V V V V p p T T p T T ?=???+=?+?-=?+?-=?β 2)在保证液面压强增量0.18个大气压下,求桶内最大能装的汽油质量。设装的汽油体积为V ,那么:体积膨涨量为: T V V T T ?=?β 体积压缩量为:

()()T V E p V V E p V T p T p p ?+?=?+?=?β1 因此,温度升高和压强升高联合作用的结果,应满足: ()()???? ? ??-?+=?-?+=p T p T E p T V V T V V 1110ββ ()())(63.197108.9140001018.01200006.012001145 0l E p T V V p T =???? ?????-??+=???? ???-?+=β ()kg V m 34.1381063.19710007.03=???==-ρ 1-6解:石油的动力粘度:s pa .028.01.010028=?= μ 石油的运动粘度:s m /1011.39 .01000028.025-?=?==ρμν 1-7解:石油的运动粘度:s m St /1044.0100 4025-?===ν 石油的动力粘度:s pa .0356.010 4100089.05=???==-ρνμ 1-8解:2/1147001 .01147.1m N u =?== δμτ 1-9解:()()2/5.1621196.012.02 15.0065.021m N d D u u =-?=-==μδμτ N L d F 54.85.16214.01196.014.3=???=???=τπ 第二章 2-4解:设:测压管中空气的压强为p 2,水银的密度为1ρ,水的密度为2ρ。在水银面建立等压面1-1,在测压管与容器连接处建立等压面2-2。根据等压面理论,有 21p gh p a +=ρ (1) gz p z H g p 2221)(ρρ+=++(2) 由式(1)解出p 2后代入(2),整理得: gz gh p z H g p a 2121)(ρρρ+-=++

工程流体力学知识整理

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。

化工工程师年终总结

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。

《工程流体力学》考试试卷及答案解析

《工程流体力学》复习题及参考答案 整理人:郭冠中内蒙古科技大学能源与环境学院热能与动力工程09级1班 使用专业:热能与动力工程 一、名词解释。 1、雷诺数 2、流线 3、压力体 4、牛顿流体 5、欧拉法 6、拉格朗日法 7、湿周 8、恒定流动 9、附面层 10、卡门涡街11、自由紊流射流 12、流场 13、无旋流动14、贴附现象15、有旋流动16、自由射流 17、浓差或温差射流 18、音速19、稳定流动20、不可压缩流体21、驻点22、 自动模型区 二、是非题。 1.流体静止或相对静止状态的等压面一定是水平面。() 2.平面无旋流动既存在流函数又存在势函数。() 3.附面层分离只能发生在增压减速区。() 4.等温管流摩阻随管长增加而增加,速度和压力都减少。() 5.相对静止状态的等压面一定也是水平面。() 6.平面流只存在流函数,无旋流动存在势函数。() 7.流体的静压是指流体的点静压。() 8.流线和等势线一定正交。() 9.附面层内的流体流动是粘性有旋流动。() 10.亚音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度增加,压力减小。() 11.相对静止状态的等压面可以是斜面或曲面。() 12.超音速绝热管流摩阻随管长增加而增加,速度减小,压力增加。() 13.壁面静压力的压力中心总是低于受压壁面的形心。() 14.相邻两流线的函数值之差,是此两流线间的单宽流量。() 15.附面层外的流体流动时理想无旋流动。() 16.处于静止或相对平衡液体的水平面是等压面。() 17.流体的粘滞性随温度变化而变化,温度升高粘滞性减少;温度降低粘滞性增大。 () 18.流体流动时切应力与流体的粘性有关,与其他无关。() 三、填空题。 1、1mmH2O= Pa 2、描述流体运动的方法有和。 3、流体的主要力学模型是指、和不可压缩性。 4、雷诺数是反映流体流动状态的准数,它反映了流体流动时 与的对比关系。

工程流体力学模板

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 。

工程流体力学课后习题答案72110

流体及其主要物理性质 7 相对密度0.89的石油,温度20oC 时的运动粘度为40cSt ,求动力粘度为多少? 解:89.0== 水 ρρ d ν=40cSt =0.4St =0.4×10-4 m 2 /s μ=νρ=0.4×10-4 ×890=3.56×10-2 Pa ·s 8 图示一平板在油面上作水平运动,已知运动速度u=1m/s ,板与固定边界的距离δ=1,油的动力粘度μ=1.147Pa ·s ,由平板所带动的油层的运动速度呈直线分布,求作用在平板单位面积上的粘性阻力为多少? 解:233/10147.110 11147.1m N dy du ?=??==-μ τ 9 如图所示活塞油缸,其直径D =12cm ,活塞直径d =11.96cm ,活塞长度L =14cm ,油的μ=0.65P ,当活塞移动速度为0.5m/s 时,试求拉回活塞所需的力F=? 解:A =πdL , μ=0.65P =0.065 Pa ·s , Δu =0.5m/s , Δy=(D-d)/2 ()N dy du A F 55.82 1096.11125 .010141096.1114.3065.0222=?-??????==---μ流体静力学 6油罐内装相对密度0.70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,压气管的另一支 引入油罐底以上0.40m 处,压气后,当液面有气逸出时,根据U 形管内油面高差h =0.70m 来推算油罐内的油深H 为多少? 解:p -γ甘油Δh =p -γ汽油(H-0.4) H =γ甘油Δh/γ汽油+0.4=1.26×0.7/0.70+0.4=1.66m 7为测定油品重度,用如下装置,经过1管或2管输入气体,直至罐内油面出现气泡为止。用U 形管水银压力计分别量出1管通气时

工程师个人专业技术总结三篇

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

32学时工程流体力学复习题与答案

32学时流体力学课复习题 一、填空题 1、流体是一种受任何微小的剪切力作用时都会产生连续变形的物质。 2、牛顿内摩擦定律=μ其中的比例系数称为动力黏性系数(动力粘度) 。 3、作用于流体上的力按其性质可以分为表面力力和质量力 4、水力学中,单位质量力是指作用在单位_质量_ 液体上的质量力。 5、单位质量力的量纲是L/T2。 6、对于不同的流体,体积弹性系数的值不同,弹性模量越大,流体越不易被压缩。 7、某点处的绝对压强等于该处的大气压强减去该处的真空度。 8、某点处的真空等于该处的大气压强减去该处的绝对压强。 9、某点处的相对压强等于该处的绝对压强减去该处的一个大气压。 10、根据粘性的大小,粘性流体的流动状态可分为层流和紊流。 11、根据流体是否有粘性,流体可分为粘性流体和理想流体。 12、根据流动参数随时间的变化,流体流动可分为定常流动和非定常流动。 13、连续性方程是质量守恒定律在流体力学上的数学表达形式。 14、总流伯努利方程是机械能守恒定律在流体力学上的数学表达形式。 15、计算局部阻力的公式为:;计算沿程阻力的公式为:。 16、相似条件包括几何相似、运动相似和动力相似。 17、沿程阻力主要是由于流体内摩擦力引起的,而局部阻力则主要是由于流动边界局部形状急剧变化引起的。 18、连续性方程表示控制体的__质量_____守恒。 19、液体随容器作等角速度旋转时,重力和惯性力的合力总是与液体自由面_垂直。 20、圆管层流中断面平均流速等于管中最大流速的1/2

二、简答题 1、简述液体与气体的粘性随温度的变化规律,并说明为什么? 答: 温度升高时液体的黏性降低,因为液体的粘性主要是分子间的内聚力引起的,温度升高时,内聚力减弱,故粘性降低,而造成气体粘性的主要原因在于气体分子的热运动,温度越高,热运动越强烈,所以粘性就越大 2、请详细说明作用在流体上的力。 作用在流体上的力按其性质可分为表面力和质量力,表面力是指作用在所研究流体表面上的力,它是由流体的表面与接触的物体的相互作用差生的,质量力是流体质点受某种力场的作用力,它的大小与流体的质量成正比 3、简述连续介质假说。 连续介质假设将流体区域看成由流体质点连续组成,占满空间而没有间隙,其物理特性和运动要素在空间是连续分布的。从而使微观运动的不均匀性、离散性、无规律性与宏观运动的均匀性、连续性、规律性达到了和谐的统一。(宏观无限小微观无限大) 4、何谓不可压缩流体?在什么情况下可以忽略流体的压缩性? 除某些特殊流动问题,工程实际中将液体看作是密度等于常数的不可压缩流体,当气体的速度小于70m/s 且压力和温度变化不大时也可近似地将气体当作不可压缩流体处理 5、流体静压力有哪两个重要特征? 特征一:在平衡的流体中,通过任意一点的等压面,必与该点所受的质量力互相垂直。 特征二: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。 6、不同形状的敞开的贮液容器放在桌面上,如果液深相同,容器底部的面积相同,试问作用于容器底部的总压力是否相同?桌面上受到的容器的作用力是否相同?为什么? 容器底部的总压力=液体压强x面积,而压强由液深决定(同种液体),所以作用于容器底部的总压力相同; 桌面上所受力是整个储有液体容器的重力,桌面上受到的容器的作用力因容器总重量不同而不同。 本题目也有漏洞:不同形状的敞开的贮液容器,体积关系不能确定,其总重量不一定相同或也不一定不同。 7、相对平衡的液体的等压面形状与什么因素有关? 质量力(在平衡点流体中,通过任意一点的等压面必须与该店所受的质量力互相垂直) 8、静力学的全部内容适用于理想流体还是实际粘性流体?或者两者都可?为什么? 流体处于静止或相对静止状态时,各流体质点间没有相对运动,速度梯度等于零,切向应力也等于

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

浙大工程流体力学试卷及答案

2002-2003学年工程流体力学期末试卷 一、单选题(每小题2分,共20分) 1、一密闭容器内下部为水,上部为空气,液面下 4.2米处的测压管高度为2.2m,设当地压强为 98KPa,则容器内液面的绝对压强为水柱。 (a) 2m (b)1m (c) 8m (d)-2m 2、断面平均流速υ与断面上每一点的实际流速u 的关系是。 (a)υ =u (b)υ >u (c)υ

(a) 2300 (b)3300 (c)13000 (d) 575 9、已知流速势函数,求点(1,2)的速度分量为。 (a) 2 (b) 3 (c) -3 (d) 以上都不是 10、按与之比可将堰分为三种类型:薄壁堰、实用堰、宽顶堰 (a)堰厚堰前水头 (b) 堰厚堰顶水头 (c) 堰高堰前水头 (d) 堰高堰顶水头 二、简答题(共24分) 1.静水压强的特性(6分) 2.渐变流的定义及水力特性(6分) 3.边界层的定义及边界层中的压强特性(6分) 4.渗流模型简化的原则及条件(6分) 三、计算题(共56分) 1、(本小题14分) 有一圆滚门,长度L=10m,直径D=4m,上游水深H1=4m,下游水深H2=2m,求作用在圆滚门上的水平和铅直分压力。 题1图题2图 2、(本小题12分) 设导叶将水平射流作的转弯后仍水平射出,如图所示。若已知最大可能的支撑力为F,射流直径为d,流体密度为 ,能量损失不计,试求最大射流速度V1。 3、(本小题16分) 由水箱经变直径管道输水,H=16m,直径 d =d3=50mm,d2=70mm,各管段长度见图,沿程阻 1 力系数,突然缩小局部阻力系数

工程流体力学答案

工程流体力学 习题详解 第一章 流体的物理性质 【1-1】500cm 3的某种液体,在天平上称得其质量为0.453kg ,试求其密度和相对密度。 【解】 3340.4530.90610 kg/m 510 m V ρ-= ==?? 3 3 0.906100.9061.010w ρδρ?===? 【1-2】 体积为5m 3的水,在温度不变的条件下,当压强从98000Pa 增加到4.9×105Pa 时, 体积减少1升。求水的压缩系数和弹性系数。 【解】由压缩系数公式 105 10.001 5.110 1/Pa 5(4.91098000) p dV V dP β-=-==???- 911 1.9610 Pa 5.1 p E β= = =? 【1-3】温度为20℃,流量为60 m 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? 【解】根据膨胀系数 1t dV V dt β= 则 211t Q Q dt Q β=+ 3600.00055(8020)6061.98 m /h =??-+= 【1-4】图中表示浮在油面上的平板,其水平运动速度为u =1m/s ,δ=10mm ,油品的粘度μ=0.9807Pa·s ,求作用在平板单位面积上的阻 力。 【解】根据牛顿内摩擦定律 =du dy τμ 则 21 =0.980798.07N/m 0.01 τ? = 【1-5】已知半径为R 圆管中的流速分布为 r z u 习题1-4图 油 δ u y x

2 2=(1)r u c R - 式中c 为常数。试求管中的切应力τ与r 的关系。 【解】根据牛顿内摩擦定律 =du dy τμ 则 2222=[(1)]d r r c c dr R R τμμ-=- 第二章 流体静力学 【2-1】容器中装有水和空气,求A 、B 、C 和D 各点的表压力? 【解】 3434222 3232() ()()(2) MA MB MA MC MB MD MC p g h h p p g h h h gh p p gh p p g h h g h h ρρρρρρ=+=-++=-==-=-+=-+ 【2-2】如图所示的U 形管中装有水银与水,试求: (1)A 、C 两点的绝对压力及表压力各为多少? (2)求A 、B 两点的高度差h ? 【解】 (1) ()w 0.3a b A a p p g ρ=+? w 0.3MA p g ρ=? ()w H 0.30.1ab C a p p g g ρρ=+?+? w H 0.30.1MC p g g ρρ=?+? (2)选取U 形管中水银的最低液面为等压面,则 w H 0.3g gh ρρ?= 得 w H 0.3 22 cm h ρρ?== 【2-3】 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。 【解】选取压力计中水银最低液面为等压面,则 1w 21()o H p gh g h R h gR ρρρ+++-= 得 1w 21()H o p gR gh g h R h ρρρ=--+- 题2-1图 ? ?A ?B ?C p a h 1 h 2 h 3 h 4 空气 空气 D 题2-2图 p a C p a 30cm 10cm h A B 水 水银 水 油 ? p h 1 h 2 R 题2-3图

生活中的流体力学知识研究报告

工程流体力学三级项目报告multinuclear program design Experiment Report 项目名称: 班级: 姓名: 指导教师: 日期:

摘要 简要介绍了流体力学在生活中的应用,涉及到体育,工业,生活小窍门等。讨论了一些流体力学原理。许许多多的现象都与流体力学有关。为什么洗衣机老翻衣兜?倒啤酒要注意什么诀窍?高尔夫球为什么是麻脸的?本文将就以上三个问题讨论流体力学中一些简单的原理,如伯努力定律,雷诺数,边界层分离等,展现流体力学的广泛应用,证明流体力学妙趣横生。 关键字:伯努利定律;层流;湍流;空气阻力;雷诺数;高尔夫球

前言 也许,到现在你都有点不会相信,其实我们生活在一个流体的世界里。观察生活时我们总可以发现。生活离不开流体,尤其是在社会高速发展的今天。鹰击长空,鱼翔浅底;汽车飞奔,乒乓极旋,许许多多的现象都与流体力学有关。为什么洗衣机老翻衣兜?倒啤酒要注意什么诀窍?高尔夫球为什么是麻脸的?本文将就以上三个问题讨论流体力学中一些简单的原理,如伯努力定律,雷诺数,边界层分离等,展现流体力学的广泛应用,证明流体力学妙趣横生。生活中的很多事物都在经意或不经意中巧妙地掌握和运用了流体力学的原理,让其行动变得更灵活快捷。

一、麻脸的高尔夫球(用雷诺数定量解释) 不知道大家有没有发现,高尔夫球的表面做成有凹点的粗糙表面,而不是平滑光趟的表面,就是利用粗糙度使层流转变为紊流的临界雷诺数减小,使流动变为紊流,以减小阻力的实际应用例子。最初,高尔夫球表面是做成光滑的,如图1—1,后来发现表面破损的旧球 图1-1光滑面1-2粗糙面 反而打的更远。原来是临界Re数不同的结果。光滑的球由于这种边界层分离得早,形成的前后压差阻力就很大,所以高尔夫球在由皮革改用塑胶后飞行距离便大大缩短了,因此人们不得不把高尔夫球做成麻脸的,即表面布满了圆形的小坑。麻脸的高尔夫球有小坑,飞行时小坑附近产生了一些小漩涡,由于这些小漩涡的吸力,高尔夫球附近的流体分子被漩涡吸引,

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