环境流体力学论文

计算流体力学论文

自然环境和工程装置中的流动常常是湍流流动，模拟任何实际过程首先遇到的就是湍流问题，而湍流问题本身又是流体力学理论上的难题。 对湍流最根本的模拟方法是在湍流尺度的网格尺寸内求解瞬态的三维N-S 方程的全模拟方法，此时无需引进任何模型。然而由于计算方法及计算机运算水平的限制，该种方法不易实现。另一种要求稍低的方法是亚网格尺寸度模拟即大涡模拟（LES ），也是由N-S 方程出发，其网格尺寸比湍流尺度大，可以模拟湍流发展过程的一些细节，但由于计算量仍然很大，只能模拟一些简单的情况，直接应用于实际的工程问题也存在很多问值题[1]。目前数模拟主要有三种方法：1.平均N-S 方程的求解，2.大涡模拟（LES ），3.直接数值模拟（DNS ），而模拟的前提是建立合适的湍流模型。 2、基本湍流模型 常用的湍流模型有： 零方程模型：C-S 模型，由Cebeci-Smith 给出；B-L 模型，由Baldwin-Lomax 给出。一方程模型：来源由两种，一种从经验和量纲分析出发，针对简单流动逐步发展起来，如Spalart-Allmaras(S-A)模型；另一种由二方程模型简化而来，如Baldwin-Barth(B-B)模型。二方程模型：应用比较广泛的两方程模型有Jones 与Launder 提出的标准k-e 模型，以及k-omega 模型。 2.1 零方程模型 上世纪30年代发展的一系列湍流的半经验理论，如Prandtl 的混合长度理论、Taylor 的涡量输运理论、von Karman 的相似性理论等，本质上即是零方程湍流模型。零方程模型直接建立雷诺应力与平均速度之间的代数关系，由于不涉及代数关系故称为另方程模型： ''m u u v y ρρε?-=? 其中m ε称为涡粘系数，他与分子的运动粘性系数ν有相同的量级。对于一般的三维的情况，上式可写为： '' 223 i j m ij ij u v S K ρεδ-=- K 为单位质量的湍流脉动动能。为了发展上述方法，需要建立m ε与平均速度之间的关系。1925年，普朗特沿这一方向做了重要工作，提出可混合长度理论，混合长度理论认为，存在这样的长度l ,在此长度内流体质点运动是自由的（不与

流体力学发展史

流体力学发展简史 流体力学作为经典力学的一个重要分支，其发展与数学、力学的发展密不可分。它同样是人类在长期与自然灾害作斗争的过程中逐步认识和掌握自然规律，逐渐发展形成的，是人类集体智慧的结晶。 人类最早对流体力学的认识是从治水、灌溉、航行等方面开始的。在我国水力事业的历史十分悠久。 4000多年前的大禹治水，说明我国古代已有大规模的治河工程。 秦代，在公元前256-前210年间便修建了都江堰、郑国渠、灵渠三大水利工程，特别是李冰父子领导修建的都江堰，既有利于岷江洪水的疏排，又能常年用于灌溉农田，并总结出"深淘滩，低作堰"、"遇弯截角，逢正抽心"的治水原则。说明当时对明槽水流和堰流流动规律的认识已经达到相当水平。 西汉武帝（公元前156-前87）时期，为引洛水灌溉农田，在黄土高原上修建了龙首渠，创造性地采用了井渠法，即用竖井沟通长十余里的穿山隧洞，有效地防止了黄土的塌方。 在古代，以水为动力的简单机械也有了长足的发展，例如用水轮提水，或通过简单的机械传动去碾米、磨面等。东汉杜诗任南阳太守时（公元37年）曾创造水排（水力鼓风机），利用水力，通过传动机械，使皮制鼓风囊连续开合，将空气送入冶金炉，较西欧约早了一千一百年。 古代的铜壶滴漏（铜壶刻漏）--计时工具，就是利用孔口出流使铜壶的水位变化来计算时间的。说明当时对孔口出流已有相当的认识。 北宋（960-1126）时期，在运河上修建的真州船闸与十四世纪末荷兰的同类船闸相比，约早三百多年。 明朝的水利家潘季顺（1521-1595）提出了"筑堤防溢，建坝减水，以堤束水，以水攻沙"和"借清刷黄"的治黄原则，并著有《两河管见》、《两河经略》和《河防一揽》。 清朝雍正年间，何梦瑶在《算迪》一书中提出流量等于过水断面面积乘以断面平均流速的计算方法。 欧美诸国历史上有记载的最早从事流体力学现象研究的是古希腊学者阿基米

流体力学论文方法

万方数据 万方数据 流体力学在工程建设中的应用 作者：李建强 作者单位：华东交通大学土木建筑学院, 刊名： 华东交通大学学报 英文刊名： JOURNAL OF EAST CHINA JIAOTONG UNIVERSITY 年，卷(期)： 2001，18(3) 被引用次数： 2次 参考文献(3条) 1.屠大燕流体力学与流体机械 1996 2.张也影流体力学 3.周谟仁流体力学泵与风机 1994 相似文献(10条) 1.学位论文刘芸港口集装箱物流的流体力学模拟 2005 由于集装箱在运输过程中的优势以及适箱货物的不断增多，集装箱港口的发展在地区经济中占有越来越重要的地位，为了取得更大的经济效益各个 港口展开了货源之争，要使港口更具有吸引力，其必须有良好的服务、效率才能使得港口在巨大的竞争中占有一定的优势。 目前，关于港口集装箱物流的研究仅限于管理科学等所谓“软科

学”方面的研究。这些研究往往首先假设其不变的流动方式，然后在此基础上进行 管理方法上的优化。上述研究方法忽视了集装箱物流本身所具有的自然流动属性，因而不能反映出集装箱最佳的物流状态。 本文认为，物流现象具有自然界中物质运动的内在规律，且其中一些未知的状态及属性应该能够通过对比自然流体而做出诠释。注意到港口集装箱 物流与流体的相似性，本文提出了采用经典流体力学原理模拟、研究港口集装箱物流的想法。 本文首先建立了港口集装箱物流与流体力学概念体系的比照关系，再运用流体力学的质量守恒、动量定理等原理，针对港区道路中的集装箱车流进 行了分析，对集装箱车流在港区道路中呈现的不同流态进行了判别，最后导出港内道路保持最大通行能力且不造成堵塞的最优长度表达式。本文在推导 过程中采用了稠密车流线性化密度分布的假设，并在此基础上利用几何原理解决了时空积分的困难。 港内道路长度计算公式的导出为港口道路设计提供了理论上计算依据。本文通过对上述公式的分析，讨论了如何根据最大车流量及其预计的持续时 间规划港区道路长度、如何在既有港区道路现状下控制车流峰值延时及限速、如何根据堆场的装卸效率设置集装箱闸口数量及位

流体力学结课论文

谈流体力学的研究内容及发展简史 流体力学是力学的一个独立分支，是一门研究流体的平衡和流体机 械运动规律及其实际应用的技术科学，在许多工业部门中都有着广泛应 用，航空工业中飞机的制造离不开空气动力学；造船工业部门要用到水 动力学，与土建类各专业有着更加密切的关系，了解流体动力学的研究 内容及发展简史对学习流体力学知识具有的一定的引导作用，为以后的 学习铺设台阶，引起学习的兴趣。 流体力学的研究内容 流体是气体和液体的总称。在人们的生活和生产活动中随时随地都 可遇到流体，所以流体力学是与人类日常生活和生产事业密切相关的。 大气和水是最常见的两种流体，大气包围着整个地球，地球表面的70% 是水面。大气运动、海水运动(包括波浪、潮汐、中尺度涡旋、环流等) 乃至地球深处熔浆的流动都是流体力学的研究内容。 流体力学既包含自然科学的基础理论，又涉及工程技术科学方面的 应用。此外，如从流体作用力的角度，则可分为流体静力学、流体运动 学和流体动力学；从对不同“力学模型”的研究来分，则有理想流体动力 学、粘性流体动力学、不可压缩流体动力学、可压缩流体动力学和非牛 顿流体力学等。 在流体力学中为简化计算，对流体模型做出了假设：质量守恒;动量 守恒;能量守恒。 在流体力学中常会假设流体是不可压缩流体，也就是流体的密 度为一定值。液体可以算是不可压缩流体，气体则不是。有时也会 假设流体的黏度为零，此时流体即为非粘性流体。气体常常可视为 非粘性流体。若流体黏度不为零，而且流体被容器包围（如管子）， 则在边界处流体的速度为零。 流体的主要物理性质： 1、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。 2、流体的连续介质模型 微观：流体是由大量做无规则运动的分子组成的，分子之间存在空隙，但在标准状况下，1cm3液体中含有3.3×1022个左右的分子，相邻分子间的距离约为3.1×10-8cm。1cm3气体中含有2.7×1019个左右的分子，相邻分子间的距离约为3.2×10-7cm。 宏观：考虑宏观特性，在流动空间和时间上所采用的一切特征尺度和特征时间都

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。 通过写这篇小论文，我还是很有收获的，至少学会了要多注意观察身边的事物，多留心生活中有趣的现象，以及应根据现象，认真思考其中所蕴含的原理所在，进而增长和巩固知识。

流体力学l论文

流体力学原理在煤矿通风系统分析与风机选择中的应用 院系 专业 班级 姓名 学号 指导教师

流体力学原理在煤矿通风系统分析与风机选择中的应用 摘要矿井的通风就是流体在井下巷道中的流动，通过应用流体力学原理同时结合煤矿井下的环境。针对各巷道的特点对局部阻力成因进行分析，对各种参数进行计算，用科学的方式选择合理的通风方式和通风设备，同时得出解决井下通风过程中出现的一系列的问题的方法。 关键词流体力学参数计算通风设备涡漩 由于煤矿井下在生产的过程中会产生有毒、有害、有爆炸性的气体、粉尘等物质，但为了保证工作场所人员的安全、健康的工作《煤矿安全规程》规定这些气体、粉尘不得超过规定值。基于此就需要对井下各工作地点创造良好的通风环境，保证有足够的新鲜空气，使气温适宜。煤矿井下巷道风流运动过程中。由于巷道两帮条件的变化。均匀流在局部地区受到局部阻力物（如巷道断面突然变化、风流分叉与交汇、巷道转弯等）的影响而破坏，引起风流流速的大小、方向或分布的变化，产生涡漩等．造成风流的能量损失，同时又有可能引起瓦斯等有害气体的积聚，从而给安全带来隐患。为了解决这些问题就需要对矿井的通风过程中的一些参数进行计算选择合理的通风方式和通风设备就显得尤为重要。矿井局部通风机是煤矿采掘中不可缺少的通风安全设备，其性能特性的优劣直接与煤矿生产安全紧密相关。从流体力学原理出发．以风机为例，给出合理选择风机的科学依据和方法，这对实现节能、安全、高效生产具有积极意义。 1 煤矿井下风流流动状态 风流在同一巷道中，因流速的不同，形成质不同的流动状态。通过实验表明，流体在直巷内流动时，在一般情况下，当Re < 2000-3000流体状态为层流,当Re > 4000时流动状态为紊流，在Re = 2000-4000的区域内时，流动状态可能能是层流．也可能是紊流。随着巷道的粗糙程度，风流根据进入巷道的情况等外部条件而定。而层流流动时，只存在南黏性引起的各流层间的滑动摩擦力；紊流流动时，则有大小不同的涡体动荡于各流层之间，除了黏性阻力外，还存在由于质点掺混、互相碰撞所造成的惯性阻力。 巷道风流流态与巷道平均风速、断面及巷道周界长有关，具体表示为： 根据此公式可以计算出风流在巷道中的流动状态。 2 巷道通风阻力流体力学原理 2.1局部阻力的分析

流体力学结课论文

离心通风机气体流动的流体力学分析 摘要:本文从流体力学的角度进行了详尽的分析研究,介绍了风机的选型对抽风 量的影响，探讨了管路系统中的摩擦阻力、局部阻力、风管直径大小、弯头的曲 率半径等对风量风压的影响; 同时介绍了离心风机特性、 抽风系统的管网特性, 管网中实际阻力与风机额定风压及风量的关系;应用计算流体力学软件 ＦL ＵＥ ＮT 对４-７3 №10D 离心式通风机内部的三维气体流动进行了数值模拟分析， 重点分析了各个部分的压强和速度分布。 关键词：管网特性；离心式通风机；三维数值模拟;压力场;流场 1 引言 由于通风机流场的试验测量存在许多难，使得数值模拟成为研究叶轮机械流 场的一种重要手段。随着计算流体力学和计算机的快速发展，流体机械的内部流 场研究有了很大的进展，从二维、准三维流动发展到全三维流动。Guo 和K ｉｍ 用定常和非定常的三维RANS 方法分析了前向离心通风机流动情况；Carolus 和 Ｓtr ｅmel 通过CFX 针对风机进风处的湍流分析得出压强和噪声的关系;Ｍe ａ khail 等利用ＰIV 试验方法和ＣF Ｘ模拟相结合的方法对叶轮区域进行了分析。 但是很多的研究者都是选取某一个流道或单元作为研究对象，从而忽略了蜗壳的 非对称性导致流动的非轴对称性，或者把实际风机模型简化无法得到真正的内部 流场。本文运用商业软件 FL ＵENT6. ３,对4-7３№10Ｄ离心式通风机在设计工 况下进行定常三维流动数值模拟，捕捉内部流动现象,揭示风机流动实际情况， 为风机的进一步改进,扩大运行工况提供理论依据。 2 抽风系统的流体力学分析 ２.1 摩擦阻力对抽风量和风压的影响 空气沿通风管道内流动时会产生两类阻力,一是由空气和管壁间的摩擦所造 成的摩擦阻力（又称沿程阻力)；二是空气经过风管内某些部件(如弯头、三通、 吸风罩、蝶阀等)时发生方向和速度的变化以及产生涡流等原因而产生的局部阻 力。圆形风管单位长度的摩擦阻力可按下式计算: 2 νρλD P mr = 式中： P mr ——圆形风管单位长度的摩擦阻力，Ｐa ／m ； λ —— 摩擦阻力系数； ν —— 风管内空气平均流速,m/s ； ρ —— 空气的密度,k ｇ／m ３; D —— 圆形风管的直径，m 。 在计算这两类阻力时，通常是按照层流状态来取摩擦阻力系数λ的，这时，

流体力学的学习方法

高等流体力学 1．3．3Method in Fluid Mechanics General 一：Experiments and Observation https://www.wendangku.net/doc/969602073.html,b Experiments(Scaling experiments)，实验本人不信，别人相信，而计算自己相信， 别人不相信。 2.Field Experiments 3.Field Observation Objects: 1) Finding New Phenomena 2) Verifying New Hypothesis, Theories and Results Steps: 1) Fixing programs(Objectives, Aims, Goals, Procedure, Time table) 2) Preparing Set-ups and Instruments(Equipments): LDV=Laser Doppler Velocimeter, PIV=Particle Image Velocimeter 3) Recording Data 4) Processing Data (发展方向，用不完全数据获取信息，新技术：4－D Assimilation 四维同化) 5) Analyzing Results Key points of Experimental work 1. Making clear objectives and limitations 交通流的时间序列问题 2. Having exactness and exclusiveness 3. Having simplicity and practicability 4. Having reproducibility and Rebustness 5. Noticing ordinary and unparticular, extraordinary results 二：Chance Finding Necessary conditions for grasping chances 1.Foundation of knowledge 2.Fast response to extraordinary phenomena 3.Diverge thinking Key points 1.Having Imagination, Bold practice 2.Looking highly upon academic facts, Trying to find truth and making practice 3.Trying to verifying the hypothesis carefully 4.Disregarding errors or mistakes in time and following truth 5.Summarizing results in time 三：Imagination/Imaging Imagination=creatively thinking Creation ability=Amount of knowledge ×Divergent thinking Origins of Imagination 1.Stimulation of difficulties 2.Encourage of curiosity 3.Thinking unceasingly 4.Inspiration of discussion 四：Reasoning methodically Classification of Reasoning

流体力学及其应用论文-推荐下载

流体力学及其应用论文 流体力学的概念： 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。流体力学是连续介质 力学的一门分支，是研究流体（包含气体及液体）现象以及相关力学行为的科 学。可以按照研究对象的运动方式分为流体静力学和流体动力学，还可按应用 范围分为水力学，空气动力学等等。 流体力学的概述： 试高

空气的流动在日常生活中是看不见的，但低速气流的流动却与水流有较大 的相似性。日常的生活经验告诉我们，当水流以一个相对稳定的流量流过河床 时，在河面较宽的地方流速慢，在河面较窄的地方流速快。流过机翼的气流与 河床中的流水类似，由于机翼一般是不对称的，上表面比较凸，而下表面比较 平，流过机翼上表面的气流就类似于较窄地方的流水，流速较快，而流过机翼 下表面的气流正好相反，类似于较宽地方的流水，流速较上表面的气流慢。根 据流体力学的基本原理，流动慢的大气压强较大，而流动快的大气压强较小， 这样机翼下表面的压强就比上表面的压强高，换一句话说，就是大气施加与机 翼下表面的压力(方向向上)比施加于机翼上表面的压力(方向向下)大，二者的 压力差便形成了飞机的升力。简单来说，飞机向前飞行得越快，机翼产生的气 动升力也就越大。当升力大于重力时，飞机就可以向上爬升；当升力小于重力 时，飞机就可以降低高度。 流体力学的研究范围： 同时切断习题电源，线缆敷设完毕，要进行检查和检测处理。家出具高中资料试卷试验报告与相关技术资料，并且了解现场设备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。 外部电源高中资料试卷切除从而采用高中资料试卷主要保护装置。

【优秀毕设】流体力学论文

黑龙江工业学院结课论文 《流体力学》 姓名：邢海滨 学号：07071101009 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

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：07071101009 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。

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

流体力学课程论文

扑翼飞行机器人翅型和非定常涡格法计算研究1.引言 人类最古老的梦想之一就是能有翅膀自由飞行，扑翼飞行器正是这种想法的体现，其飞行机理来自于鸟和昆虫的飞行。 近年来随着MEMS等技术的发展，微型飞机(MAV )的研究越来越引起了人们的重视。微型飞行器概念起源于20世纪90年代初。由于其尺寸小、重量轻，在军用方面，微型飞行器主要用于低空侦察、通信电子干扰和对地面攻击等任务；在民用方面，微型飞行器可用于通信中继、环境研究、人道主义排雷、自然灾害的监视与救援。由此可见，微型飞行器在军用和民用方面具有非常广泛的应用前景。 由于微型扑翼飞机在气动力和稳定性方面的优势，现在国内外对微扑翼飞行的研究越来越多。目前国内外对扑翼飞行的研究多是从生物流体力学或仿生学的角度对鸟类和昆虫的飞行机理进行研究。由于翅膀扑动产生了非定常流动和涡，使得应用于固定翼飞机的常规空气动力学理论不适用。由于鸟翼和昆虫翼运动的复杂性，人们只能简单地模仿其运动来制造扑翼飞行器。根据果蝇扑翼模型的外形和运动学数据，通过解三维非定常N-S方程的方法，对昆虫翼的飞行机理进行了数值模拟，认为产生高升力有3个因素：(1)拍动开始阶段翅的快速加速运动，(2)拍动中的不失速机制，(3)拍动结束阶段翅的快速上仰运动；而非定常涡格法具有快速高效的特点，有利于气动—结构耦合计算思路的实施。 目前对扑翼飞行器的研究大多是研究其挥舞运动，即俯仰运动和身体的升降运动，没有考虑真正的扑动，如Jones等。对于扑翼飞行器的扑动，由于气流存在展向流动，二维分析可能不再适用。曾锐等采用了空间非定常涡格法分析了仿鸟微型扑翼的气动特性，计算结果跟实验结果在趋势上有一定程度的吻合。刘岚等采用ANSYS/CFD中的ALE单元

实验流体力学论文

实验流体力学总结论文 论文题目：实验流体力学现状及总体发展趋势授课老师：刘艾明 学生姓名：杨超 学院名称：交通学院 专业班级： 14级结构学硕

实验流体力学现状及总体发展趋势 杨超 （武汉理工大学交通学院武汉 430063） 摘要：实验流体力学的主要研究内容包括数据处理技术、流动显示技术、测力技术、流动参数（速度、压力）测量技术等。随着电子技术、计算机技术和信息技术的快速发展，并且应用到实验流体力学中，使得上面各项技术也有了质的提升，大大的促进了实验流体力学的发展。本文将针对实验流体力学研究的各项技术的现状进行介绍，并且对实验流体力学的总体发展趋势进行分析。 关键词：数据处理技术；流动显示技术；测力技术；流动参数测量 0引言 流体力学理论体系的形成和发展是与实验研究紧密相连的，这些实验研究过程中依据的体系就是实验流体力学，它包括最基础的理论支撑、测试系统及其方法、数据处理和误差分析等。它的研究贯穿着流体力学的各个领域，在流体力学的发展历史中，起到了关键性的作用。一方面，它用精细的观察和测量手段揭示流动过程中在流场各处的流态和流动特征；另一方面，通过流动参数的直接测量提供了各种特定流动的物理模型。实验流体力学是和理论流体力学、计算流体力学并列的流体力学三大分支之一，也是实验力学的重要组成部分。 1数据处理技术 数据处理技术的核心思想就是信号处理与分析。当代实验流体力学的研究已深入到各个工程领域，在紊流、振动和噪声等领域的许多物理现象中，经常会涉及到这样的一些物理量，例如速度、加速度与压力等，以上的数据随时间的变化往往不能重复进行实验，每次实验所得到的数据彼此不同，不可能精确再现，这些现象称为随机现象，所测得的相应的信号或数据称为随机信号或随机数据。 这类数据不能用熟悉的处理数据的方法来进行处理，随着数字技术的发展，为了用计算机来处理信号，首先需利用A/D转换器将采集到的模拟信号转换为数

流体力学论文-(1)

流体的论文 题目：浅谈流体流动输送 学号： 姓名： 专业：

浅谈流体力学 摘要了解流体力学的研究内容及发展，和关于流体力学的研究方法，理论分析，以此对学习流体力学知识具有的一定的认识，为以后的学习铺设台阶，引起学习的兴趣。 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 正文 研究内容： 流体力学是力学的一个独立分支，是一门研究流体的平衡和流体机械运动规律及其实际应用的技术科学，在许多工业部门中都有着广泛应用，航空工业中飞机的制造离不开空气动力学；造船工业部门要用到水动力学，与土建类各专业有着更加密切的关系。流体是气体和液体的总称。在人们的生活和生产活动中随时随地都可遇到流体，所以流体力学是与人类日常生活和生产事业密切相关的。大气和水是最常见的两种流体，大气包围着整个地球，地球表面的70%是水面。大气运动、海水运动(包括波浪、潮汐、中尺度涡旋、环流等)乃至地球深处熔浆的流动都是流体力学的研究内容。 流体的主要物理性质： 1、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。 2、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)。 3、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 4、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。 5、粘度粘性粘性：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。 理论分析：

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卡门涡街的原理及应用 摘要：卡门涡街是粘性不可压缩流体力学所研究的一种现象，又称卡门漩涡或者卡尔曼漩涡。在一定条件下的定常流绕过某些物体时，物体两侧会周期地脱落出旋转方向相反、排列规则的双列线涡，经过非线性作用后，形成卡门涡街。在自然界中常常可以看到卡门涡街现象，流体绕流高大烟囱、高层建筑、电线时会产生卡门涡街。卡门涡街出现时，流体会产生一个周期性的作用力。如果力的频率与物体的固有频率相近，就会引起共振，使物体损坏。卡门涡街并不全是会造成不幸的事故，它也有很成功的应用，如在工业中广泛应用的卡门涡街流量计。 关键词：流体力学卡门涡街冯·卡门 研究背景：老师在上课的时候，多次用到一个案例，20世纪40年代，美国塔科玛峡谷桥（Tacoma Narrow Bridge）风毁事故的惨痛教训，使人们认识到卡门涡街对建筑安全上的重要作用。 研究历史：卡门涡街的研究历史 冯·卡门出身于奥匈帝国—个教育学教授的家庭，1902年毕业于布达佩斯皇家工学院，1906年去德国哥廷根大学求学，在普朗特教授的指导下，于1908年获得博士学位。冯·卡门1911年时在哥廷根大学当助教，普朗特教授当时的研究兴趣，主要集中在边界层问题上。普朗特交给博士生哈依门兹的任务，是设计一个水槽，使能观察到圆柱体后面的流动分裂，用实验来核对按边界层理论计算出来的分裂点。为此，必须先知道在稳定水流中圆柱体周围的压力强度如何分布。哈依门兹做好了水槽，但出乎意外的是在进行实验时，发现在水槽中的水流不断地发生激烈的摆动。哈依门兹向普朗特教授报告这一情况后，普朗特告诉他：“显然，你的圆柱体不够圆”。可是，当哈依门兹将圆柱体作了非常精细的加工后，水流还是在继续摆动。普朗特又 卫星拍摄的卡门涡街 说：“水槽可能不对称”。哈依门兹于是又开始细心地调整水槽，但仍不能解决问题。冯·卡门当时所做的课题与哈依门兹的工作并没有关系，而他每天早上进实验室时总要跑过去问：“哈依门兹先生，现在流动稳定了没有？”哈依门兹非常懊丧地回答：“始终在摆动”。这时冯·卡门想，如果水流始终在摆动，这个现象一定会有内在的客观原因。在一个周末，冯·卡门用粗略的运算方法，试计算了一下涡系的稳定性。他假定只有一个涡旋可以自由活动，其他所有的涡旋都固定不动。然后让这一涡旋稍微移动一下位置，看看计算出来会有什么样的结果。冯·卡门得到的结论是：如果是对称的排列，

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流体力学论文 “启发—联想式”教学方法在流体力学教学中的应用 摘要：流体力学因其内容抽象、难度大、偏微分方程多导致学生学习兴趣低，学习效果不佳。在流体力学教学过程中采用启发—联想式教学，不仅能提高学生兴趣，而且通过联想、对比与思考能够帮助学生理解其物理内涵。通过对启发—联想式教学在流体力学中应用的案例进行总结，分析启发—联想式教学应用的关键点。 关键词：流体力学；启发-联想式教学方法；教学 “流体力学”或“工程流体力学”是机械工程专业、力学专业、油气储运专业、石油工程专业、过程装备专业、土木工程专业、建筑环境与设备专业、安全工程专业、化学工程专业等诸多工科专业一门十分重要的专业基础课，在各工程领域有着广泛的应用。流体力学内容很抽象，偏微分方程几乎贯穿全部课程。流体力学欧拉方法的思路与物理及其他力学不同，学生理解、掌握起来有困难。[1,2]多媒体和CFD 技术可以提升部分流体力学内容的教学效果，但并不能彻底解决以上问题，[3，4]有文献分别对启发式教学和对比教学在流体力学中的应用进行了探索。[5，6]笔者从自身教学实践出发，对启发—联想式教学方法在流体力学授课中的应用进行了探究。所谓启发—联想式教学是指在讲授流体力学知识时启发学生联想与之相似或相关的其它知

识，通过思考与对比掌握流体力学的概念和原理。本文在自身教学实践的基础上，将启发—联想式教学在流体力学中能取得良好教学效果的案例进行了总结和分析。 一、常规“启发—联想式”教学的应用 1.流体力学的基本概念 在讲述流体力学的基本概念时如能从高中物理的基本概念启发学生联想，从而延伸至流体力学的概念，可以增强学生所学知识的连贯性，提高学习效果。例如在讲授流体和流动性的概念时，启发学生按照表1所示的各项进行联想和对比，就可以获得良好的教学效果。 2.理想流体和静止流体的比较 流体静力学一般安排在第二章，此时课程刚开始不久，学生学习积极性较高。理想流体的流动一般在期中开始学习，此时学生学习的积极性常有明显下降。因而将静止流体的内容和理想流体作一个对比，能取得非常良好的效果。静力学有欧拉平衡方程，理想流体有欧拉运动方程，通过对比也可以避免学生混淆这两个概念。对比的结果如表2所示。 3.粘性流体的两种流态 在讲授粘性流体流动中存在着两种流态时，可以借用古代文学中相关的名句，如描述湍流的有李白的“飞流直下三千尺，疑是银河落九天”，杜甫的“无边落木萧萧下，不尽长江滚滚来”，描述层流的则有“半亩方塘一鉴开，天光云影共徘徊”和“落霞与孤鹜齐飞，秋水共长天

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C++程序实现非定常COUETTE流速度模拟及古典显式有限差分格式收敛性验证 院系名称能源与动力工程学院 专业名称飞行器动力工程 作者姓名洪启臻(13041222) 2015 年5月13日

C++程序实现非定常COUETTE流速度模拟及古典显式有限差分格式收敛性验证 摘要 非定常Couette流（库艾特流）是指两平行平板间的非定常流，是流体力学中简单而又基础的一种流动方式。有限差分法是CFD(计算流体力学）中常用的方法，其中本文考虑的是扩散式抛物线方程，即热传导方程，运用古典显式有限差分格式，也就是时间导数采用向前差分，空间二阶导数采用中心差分来研究Couette流。进而通过 C++编程来进行Y方向上的速度分布模拟，通过EXCEL做成表格。分别考察了△t等于20,200,2000的情况，得出相应结果。 最后，就古典显式有限差分格式的收敛性给出了讨论，当系数u 大于0.5时，求解将不再收敛，进而验证了数值分析中Von Neumann 得出的结论。 关键字：Couette流（库艾特流）C++ 古典显式有限差分收敛性

一．引言 1.1基础知识[1] 下面，我们先引入流体力学的一些基本假设及控制方程。 我们认为，流体质点是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。连续介质则是质点连续地充满所占空间的流体或固体。进而提出连续介质模型，即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)。 流体的压缩性是用体积压缩率k 来量度 d /d /d d V V k p p ρρ=-= (1-1) 式中：p 为外部压强。 在研究流体流动过程中，若考虑到流体的压缩性，则称为可压缩流动，相应地称流体为可压缩流体，例如高速流动的气体。若不考虑流体的压缩性，则称为不可压缩流动，相应地称流体为不可压缩流体，如水、油等。本文考虑的流体均为不可压缩流体。 流体的粘性指在运动的状态下，流体所产生的抵抗剪切变形的性质。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。粘度有动力粘度μ和运动粘度ν之分。动力粘度由牛顿内摩擦定律导出： d d u y τμ = (1-2) 式中：τ为切应力，Pa ；μ为动力粘度，Pa ?s ；d /d u y 为流体的剪切变形速率。 根据流体是否满足牛顿内摩擦定律，将流体分为牛顿流体和非牛顿流体。牛顿流体严格满足牛顿内摩擦定律且μ保持为常数。非牛顿流体的切应力与速度梯度不成正比，一般又分为塑性流体、假塑性流体、胀塑性流体3种。本文考虑的流体均为牛顿流体。 描述流体物理量有两种方法，一种是拉格朗日描述；一种是欧拉描述。由于本文需要只介绍欧拉描述。欧拉描述，也称空间描述，它着眼于空间点，认为流体的物理量随空间点及时间而变化，即把流体物理量表示为欧拉坐标及时间的函数。设欧拉坐标为(q1,q2,q3)，用欧拉坐标表示的各空间点上的流体物理量如速度、压强等，在任一时

计算流体力学中的LBGK方法的理论研究

武汉理工大学 硕士学位论文 计算流体力学中的LBGK方法的理论研究 姓名：胡娟 申请学位级别：硕士 专业：流体力学 指导教师：熊鳌魁 2003.4.1

摘要 ＬａｔｔｉｃｅＢＧＫ，简称ＬＢＧＫ，是一种非常新颖的数值计算方法，它在格子气（ＬａｔｔｉｃｅＧａｓＡｕｔｏｍａｔｏｎ，简称ＬＧＡ）的基础上发展而来，并己在计算流体力学中得到广泛的应用，它可以用来模拟各种流动现象。作为一种新的计算方法，对它的研究是非常有意义的。本文总结了各种ＬＢＧＫ模型，特别是对ＬＢＧＫ模拟二相流和多相流模型进行了认真地研究，同时对ＬＢＧＫ进行了理论研究，用全新的方法探讨了ＬＢＧＫ和Ｎ．ｓ方程的本质联系，为推广ＬＢＧＫ方法进行了基础理论研究工作。ＬＢＧＫ方法有许多优点，如边界条件容易处理，并行度高。当然，它同时也有一些缺点，如数值不稳定。因此，本论文对ＬＢＧＫ的稳定性进行了研究，提出了一种新的解决方法。本论文的研究，旨在全面剖析ＬＢＧＫ方法，希望通过这些基础研究工作，促进ＬＢＧＫ方法在计算流体力学中的广泛应用。 本论文的主要工作是：对ＬＢＧＫ的各种模型进行认真地总结分析，对ＬＢＧＫ方法作了基础研究工作；通过对ＬＢＧＫ方法的理论研究，指出了ＬＢＧＫ方法和Ｎ．ｓ方程的本质内在联系：研究ＬＢＧＫ方法的稳定性，提出了新的提高稳定性的方法。即对平衡分布函数取对数，以保证平衡分布函数恒为正数，来改善ＬＢＧＫ方法的稳定性。 关键词：ＬＢＧＫ方法，模型，稳定性

Ａｂｓｔｒａｃｔ ＬＢＧＫｍｅｔｈｏｄｉＳａｖｅｒｙｈｏｖｅｌｎｕｍｅｒｉｃａｌｍｅｔｈｏｄ．Ｉｔｄｅｖｅｌｏｐｓｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｔｈｅｌａｔｔｉｃｅｇａｓａｕｔｏｍａｔｏｎ．ＴｈｅｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｆｌｕｉｄｆｌｏｗｂｙｔｈｅＬＢＧＫｍｅｔｈｏｄｈａｓｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄａｗｉｄｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｔｈｅｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｆｌｕｉｄｄｙｎａｍｉｃｓ．ＩｔｉｓｖｅｒｙｗｏｒｔｈｗｈｉｌｅｔｏｒｅｓｅａｒｃｈＬＢＧＫｍｅｔｈｏｄｓｗｈｉｃｈｉｓａｎｅｗｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｉｓｔｈｅｓｉｓｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ ｕｐａＵｋｉｎｄｓｏｆｔｈｅＬＢＧＫｍｅｔｈｏｄ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｔｈｅ ｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｔｗｏ—ｐｈａｓｅａｎｄｍｕｌｔｉｃｏｍｐｏｎｅｎｔｆｌｕｉｄ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔｈｉｓｔｈｅｓｉｓｆｏｃｕｓｅｓｏｎｔｈｅｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｅＬＢＧＫｍｅｔｈｏｄａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｓｔｈｅｉｎｎｅｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅＬＢＧＫａｎｄｔｈｅＮ－Ｓｅｑｕａｔｉｏｎｓ．ＬＢＧＫｍｅｔｈｏｄｈａｓｍａｎｙ ａｄｖａｎｔａｇｅｓ，ｓｕｃｈａｓｅａｓｙｄｅａｌｉｎｇｗｉｔｈｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｂｏｕｎｄａｒｙｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｎｄｈｉｇｈａｍｅｎａｂｉｌｉｔｙｔｏｐａｒａｌｌｅｌｃｏｍｐｕｔｉｎｇ．ＯｆＣＯＵｒＳｅ，ｉｔｈａｓｓｏｍｅｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅ， ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｔｈｅｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙ．ＳｏＩｐｕｔｆｏｒｔｈａｎｅｗｍｅｔｈｏｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆ ＬＢＧＫｍｅｔｈｏｄ． Ｔｈｉｓｐａｐｅｒ’ＳａｉｍｉｓｔｏａｎａｌｙｚｅＬＢＧＫｍｅｔｈｏｄｉｎｅｖｅｒｙａｓｐｅｃｔａｎｄｔｏｄｏｓｏｍｅ ｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｉｔｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎＣＦＤ． Ｔｈｅｍａｉｎｗｏｒｋｏｆｔｈｅｐａｐｅｒｉｓｆｏｌｌｏｗｅｄ： Ｆｉｒｓｔ，ｔｈｅｂａｓｉｃｔｈｅｏｒｙａｎｄｍａｎｙｍｏｄｅｌｓｏｆＬＢＧＫｍｅｔｈｏｄａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄａｎｄｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ｓｅｃｏｎｄ，ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅＬＢＧＫｍｅｔｈｏｄａｎｄｔｈｅＮ－Ｓｅｑｕａｔｉｏｎｓｉｓｒｅａｖｅｌｅｄｔｈｒｏｕｇｈａｎｅｗｍｅｔｈｏｄ．ＩｃｌｅａｒｌｙｅｘｐｌａｉｎｅｄｔｈｅｒｅａｓｏｎａｂｌｅａｓｐｅｃｔａｎｄｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆＬＢＧＫｍｅｔｈｏｄ． Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆＬＢＧＫｍｅｔｈｏｄｉｓａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｔｈｅｎｅｗｍｅｔｈｏｄｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆＬＢＧＫｍｅｔｈｏｄｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈａｔｉｓ，Ｔｈｅｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎｔａｋｅｓｔｈｅｆｏｒｍｏｆｌｏｇａｒｉｔｈｍｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｎｓｕｒｅｔｈｅｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｆｕｎｃｔｉｏｎｂｅｉｎｇｔｈｅｐｏｓｉｔｉｖｅｎｕｍｂｅｒ，ｗｈｉｃｈＣａｎｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆＬＢＧＫｍｅｔｈｏｄ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＬＢＧＫｍｅｔｈｏｄ，ｍｏｄｅｌ，ｓｔａｂｉｌｉｔｙ Ⅱ