流体力学论文(离散涡)

流体力学中的涡旋流动特性分析

流体力学中的涡旋流动特性分析流体力学是研究流体运动特性的学科，涡旋流动是其中一种重要的流动形态。

涡旋流动是指流体在运动过程中形成的旋转流体结构，其在自然界中无处不在，比如气旋、漩涡、涡旋湍流等。

涡旋流动的特性分析对于许多领域具有重要意义，本文将从物理原理、数学模型和实际应用等角度探讨涡旋流动的特性和分析方法。

一、涡旋流动的物理原理涡旋流动的产生离不开某种力的作用，常见的力有两种，一种是体积力，如引力、浮力等；另一种是表面力，如摩擦力、表面张力等。

涡旋流动在自然界中的形成往往是由于体积力和表面力的复杂耦合作用。

在流体运动中，当流体受到力的作用时，会产生速度场的变化，而速度场的变化又反过来影响流体颗粒的运动轨迹，从而形成涡旋流动。

二、涡旋流动的数学模型为了研究流体力学问题，人们常常使用数学模型来描述和解决涡旋流动。

在流体力学领域中，最常用的模型是纳维-斯托克斯方程（Navier-Stokes equations），这是一组描述流体运动的偏微分方程。

该方程组包含连续性方程和动量方程，可以用来求解流体的速度场和压力场。

对于涡旋流动，旋度的概念十分重要，旋度可以用来描述流体在单位面积上旋转的强度和方向。

通过对纳维-斯托克斯方程进行旋度运算，可以得到旋度方程，揭示涡旋流动的演化规律。

三、涡旋流动的特性分析方法1. 数值模拟方法：随着计算机技术的发展，数值模拟方法在涡旋流动分析中得到广泛应用。

数值模拟方法通过将流体力学方程离散化为代数方程组，使用数值计算方法求解方程组，得到流体的速度场和压力场。

目前常用的数值模拟方法有有限元法、有限体积法和边界元法等，这些方法可以通过数值计算得到流体中涡旋的形状、大小和演化规律。

2. 实验观测方法：实验观测方法是涡旋流动分析的经典手段之一。

通过设置合适的实验装置，观测流体中涡旋的形成和演化过程，从而获得涡旋的特性参数。

常用的实验观测方法有激光测速方法、流场可视化方法和电子图像处理方法等，这些方法可以提供精确而直观的涡旋流动特性信息。

立管涡激振动的离散涡数值模拟

０引言
立管是海洋结构物不可或缺但又十分薄弱的子系统。在海洋洋流环境下，管结构由于发生泄涡而产立
生的涡激振动会缩短结构的疲劳寿命，至会引起结构的破坏。涡激振动问题是流体力学中复杂的问题之甚
一
，一
直困扰着学术、工程界口。对立管的涡激振动研究可分为实验和数值模拟等两方面研究。前者主要集］
立管结构尺度比很大，对其进行三维数值模拟目前还不现实。本文借助船舶水动力计算的切片思路，沿
揭示了立管涡激振动的特征。
关键词：立管；激振动；涡离散涡方法；ＦＣＤ中图分类号：０２。７１３７Ｐ５文献标识码：Ａ
Ｎｕｅｉａｉｕａｉｎｏｒｅ — ｎｕｅｂａｉｎｍｒｃｌＳｍｌｔｏｆＶｏｔｘＩｄｃｄＶｉｒｔｏｆｒＲｉｅｓｂｓｒｔｒｅｅｈｄｏｓｒｙＤｉｃｅｅＶｏｔｘＭｔｏ
第２卷第１５期２１００年２月
中国海洋平台
ＣＨＩＮＡ０ＦＦＨ０ＲＥＰＬＳＡＴＦ０ＲＭ
Ｖｏ．５ＮＯ．１２１Ｆｅ．，Ｏ１ｂ２０
文章编号：０１５０２１）１０２ —６１０ — ０（０００ —０６０４
ｔｏｏｒａｉｅａｎｕｒｃｌｓｍｕｌｔｏｎｏＶｎｔｍｅｄｍａｎ．ＳｉｎｔｅｌｍｅｉａｉｚａｉｆＶＩｉｉｏｉｏｍｅｃｎｌｉｎｒｏｆｅｏｃｕｓｏｓａｅｇｔａｔｒｓｍｕｌｔｎｈＶｈｎｏｎｎｏｉｅｎｄｒｕｆｒｆｏａｈｅｒｆｏ．ｔｎｔｅｏ — ｉａｉｇｔｅＶＩｐｅｍｅｏｆｒｓｒｕｅｎｉｏｍｌｗｎｄｓａｌｗｈｅｈｙｃｍｐａｅｔｔｒｌｔｒｔｒｓｏｌｉｎｈｒｄｗｉｈｏｈｅｉｅａｕｅ＂ｃｎｃｕｓｏｓｓｏｗｏｇｅｍｅ．ａｈｅＶＩｃｒｃｅｉｔｃａｇｏｄａｒｅｎｔｎｄｔＶｈａａｔｒｓｉｓｏｉｅｒｅｅｌｄｂｅｔｒｆｒｓｒａｅｒｖａｅｔｅ．Ｋｅｗｏｄ：ｒｓｒｙｒｓｉｅ；Ｖｏｔｘ— ＩｄｕｅｂｒｔｏｅｎｃｄＶｉａｉｎ；ｄｓｒｔｏｔｘｍｅｈｏｉｃｅｅｖｒｅｔｄ；ＣＦＤ

离散涡法模拟不同直径串列圆柱绕流

ｄｍｖｉｄｒｔｉｅｅｔｄａｅｅｓｗａｉｌｔｄｅｆｃｉｅｙａｄｔｅｉｆｕｎｅｏａｇ —ｃｌｅｃｌｅｓｗｉｄｆｒｎｉｍｔｒｓｓｍｕａｅｆｅｔｌｎｈｎｌｅｃｆｌｒｅｓａｅｎｈｆｖｃｈｒｎｔｕｔｒｎｔｅｆｗｉｌｎｔｅｔｙｉｄｒｓａａｙｅ．Ｉｓｆｕｄｔａｍａｌｏ — ｏｅｅｔｓｒｃｕｅｉｈｌｏｆｄｏｈｗｏｃｌｅｓｗａｎｌｚｄｔｉｏｎｈｔｓｌｖｒｅｎｔｅｌｂｎｒｉｅｙｔｅｌｒｅｓａｅｃｈｒｎｔｕｔｒｏｆｒｌｒｅｏｔｅｔｉｈｒｉｓｗｉｅｅｔａｎｄｂｈａｇｃｌｏｅｅｔｓｒｃｕｅｔｏｍａｇｒＶｒｌｓｗｉｈｇｅｃｌｃｈｖｒｉｉ．Ｗｈｎｔｅｆｏｔｃｌｄｒｉｂｇａｄｔｅｒａｎｓｓｌ，ｔｅｅｉｌｔｈｎｅｏｈ。ｔｔｃｖｅｈｒｎｙｉｅｓｉｎｈｅｒｏｅｉｍａｌｈｒｓｉｌｃａｇｎｔｅｎｔｅ
ＤｉｍｅｅｙＤｉｃｅｅＶｏｔｘＭｅｈｄａｔｒｂｓｒｔｒｅｔｏ
ＷＡｏｇＮＧＣｎ。ＣＨＥｉ，ＧＵ（ＬｅｎＮＢｎ）ｉｉ，ＷＡＮＺｉｉ｝Ｇｈｗｅ
（ａｅＫｙＩｔｒｔｒｆｈＩａｅＦｏｏｒｎｉｅｒｇｉｎＪｏｏｇＵｎＶｒｉ，Ｘ＇ｎ７０４・Ｃｉａｔｅ．ｓａ。ｙＯａＯＭｕｉｈｓｌｗｉＰｗｅｇｎｅｉ，Ｘ＇ｉｔｎｉｅｓｙｉ１０９ｈｎ））ｎＥｎａａｔａ

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。

流体力学论文

流体力学的原理在煤矿通风系统中的应用院系专业班级姓名学号指导教师流体力学的原理在煤矿通风系统中的应用摘要通过应用流体力学原理同时结合煤矿井下的特殊环境，对局部阻力成因进行分析，对巷道突然扩大、突然缩小、逐渐扩大、转弯、风流分叉与交汇等进行分析计算、论证、总结，得出解决井下通风过程中带来的风流损失及安全隐患。

关键词涡漩局部阻力摩擦流体力学通风系统1 引言由于煤矿工作场合的特殊性，需要对井下各工作地点创造良好的通风环境，有足够的新鲜空气，使其中有毒、有害、有爆炸性的气体、粉尘不超过规定值，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。

2 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 ～ 2300时，流体状态为层流，当R e >4000时，流动状态为紊流，在 Re = 2000 ～ 4000的区域内，可能是层流，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，只存在由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：Re =4 v S/Uum；式中： S：井巷断面2U：井巷周界长U=c2/1S，m；v: 井巷平均风速， m /s ；10-2m/s；u ：空气的运动黏性系数，通常取15⨯6C ：断面形状系数；梯形断面， e =4.16半圆拱断面，c = 3.90根据此公式可以计算出风流在巷道中的流动状态。

【优秀毕设】流体力学结课论文

河北工程技术学院《流体力学》结课论文系（部）土木工程专业班级设计班学号 ***********学生姓名王飞龙指导教师李华职称高级工程师2017年1月2日流体力学主要内容及在土木工程专业的应用摘要：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。

同时土木工程在设计建设等工程中时时刻刻需要考虑水的流动、风的荷载、土的流失、地基设计等等。

因此流体力学在土木工程设计起着举足轻重的作用，是设计研究各种建筑结构的基础课。

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土木工程实践应用1、流体力学主要内容正文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。

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。

流体力学及其应用论文[精华]

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：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：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。

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。

二维圆柱绕流的离散涡数值模拟

的特点 ,在近年来发展迅速 ,被广泛应用于建筑 [ 2 ] 、环境 [ 3 ]和海洋工程 [ 4 ]领域。本文通过构造 2 种不同的离散涡模型实现对圆柱的绕流流场模拟 ,并与其他结果比较来考察所用模型的准确性。
1 理论与数值模型
111 离散涡理论
对于二维 ,粘性不可压缩流体 ,用涡量 —流函数
ψi +1
-
ψ i
= uB ( yi+1
-
yi )
-
vB ( xi+1
-
xi ) 。
(20)
式中 : uB , vB 为物体运动速度。这样 ,就能得到一组
关于物面新生成点涡的线性方程组。
对于对流项和扩散项的处理与模型 Ⅰ大体一致 ,
这里不再赘述。作用在圆柱表面的力可以利用边界
积分 [ 7 ]的方法获得。
边界层以及尾流中 ,抓住问题的本质 ,减小了计算区
域 ,节省了计算资源。
假设流场内一定位置的涡量用 N 个离散的涡泡
来代替 ,则有
N
∑ ω ( x, y, t) = Kσ ( r)Γi。
(3)
i =1
式中 : r =
(x -
xi ) 2
+ (y -
yi
)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2;
Γ i
为第
i个涡泡
的环量 (强度 ) ; ( xi , yi ) 为第 i个涡泡的位置 ; Kσ ( r)
是描述涡量分布的归一化函数。
对于上述控制方程 ,由 Chorin[ 5 ]提出的算子分裂
方法 ,可将式 (1)分解成对流和粘性扩散 2个方程分
别求解 :
5ω 5t

两相流方柱绕流的离散涡模拟

离散涡方法（ＤＶＭ）早可以追溯到１３最９６年，Ｒｓｎｅｄ尾涡卷起过程进行了模拟，庞大的ｏｅｈａ对但
颗粒计算仅采用确定性轨道模型而忽略了涡团对颗
粒的影响；颗粒项计算中，粒随时间随机发放，在颗有效的模拟了任意时刻的两相分布，无法对颗粒但
两相流方柱绕流的离散涡模拟
徐晓亮，黄海明，章梓茂
（北京交通大学土木建筑工程学院，北京１０４）００４
摘
要：用离散涡方法对流体的方柱绕流进行了数值模拟，运对涡团与颗粒相互作用条件下的流固
两相绕流进行了计算，并探讨了不同初始位置处颗粒运动对尾流的形成所起的作用．究表明，研尾流中聚积的颗粒主要来源于方柱两侧，来流中夹杂的颗粒多与方柱两侧涡团作用并在方柱两侧聚积．拟方法将对航天领域中非线性剥蚀问题的解决具有促进作用．模
ｉｌｆｌｉｈｅｅｒｈｏｏｌｎａ — ｂｌｔｏｏｂｅｉｈｅａｒｅｄ．Ｓｈｅｐｕｎｔｅｒｓａｃｎｎｎｉｅｒａａｉｎｐｒｌｍｎｔｅｏｆｌｉ
Ｋｅｒｓｔｈｓｆｗ；ｖｒｘｍｅｈｄａｔｌｔａｃｏｙｍｏｅ；ｄｎｄｔｎｙｗｏｄ：ｗｏｐａｅｌｏｏｔｔｏ；ｐｒｃ —ｒｅｔｒｄｅｉｅｊｌｅｕａｉｏ

离散涡方法在翼型结冰快速预测中的应用

link刘佳1 1.上海飞机设计研究院；2.刘佳，男，上海飞机设计研究院硕士研究生在读，研究方向为飞机结冰。

本文对离散涡方法加以改进，并将改进后的离散涡方法与型结合，用于对二维翼型绕流及其结冰过程的数值模拟，兼顾了结冰数值模拟中精度与效率的需求，有望在民机型号研制与试飞中得到良好应用。

（1）（2）为动力粘度，为速度矢量，为涡量。

（4）在二维流中，（4）式右端项够大时，式（5）右端项可以忽略不计。

由此，在二维不可压无粘条件下，我们可以得到（6）式如下：（6）为流场中的涡团数，为涡团的环量，表示涡团的涡量分布函数。

在涡量分布已知的情况下，根据Biot-为了计入粘性对流动的影响，可采用（9）其中是满足的高斯分布的随机数，其均值为零，方差通过壁面无穿透边界条件确定流场中生成的涡量。

（14）（15），，分别表示涡团的涡量，位置和涡元半径。

当涡元合并后其半径会增加，为了防止涡元半径的无限，迎角为。

将上文（2.3节）中提到的两种方法计算壁面压力系数的结果与非结构混合网格流场求解器HUNS3D 的模拟结果进行了比较。

图2是表面压力系数的比较，图 2（b）是图 2（a）附近的放大图，图3是流场压力系数的比较。

Ultman 方法计算壁面压力系数与HUNS3D 计算结果较为吻合，但是在分离区仍然无法消除离散涡元的奇性影响，壁面压力系数在该区域呈振荡分布。

但相比于通过壁面涡量生图1 涡元数目控制机制示意图（a）（b）带冰NACA0012翼型5°迎角时的表面压力系数对比带冰NACA0012翼型5°迎角时的流场压力系数对比图4 各时刻冰形生长图（从左到右依次为-4.4℃，-10.0℃，-19.6℃，-28.3℃）成率来计算压力系数分布的方式，采用Ultman方法无需关心驻点位置，并且不会有误差的累积，计算结果更加合理。

压，长，角，水滴直径，液态水含量,结冰总时间360s，60s，来流静温依次为、、。

涡方法求解运动边界问题[论文]

涡方法求解运动边界问题摘要：现代工业许多工程问题都与运动边界的流体问题相关，如何快速地对运动边界流体问题进行数值模拟一直是备受关注的问题。

传统cfd方法往往需要在每一步进行网格重构，从而大大地增加计算量。

对已有涡方法进行改进，提高其计算效率与精度，使其更能满足工程问题的需要。

关键词：运动边界流体问题涡方法数值模拟中图分类号：tb126 文献标识码：a 文章编号：1007-3973（2013）005-096-031 引言自从18世纪工业革命以来，许多科学家一直在寻求推力大，效率高，具有工业应用价值的推进装置。

计算流体力学（cfd）的飞速发展，使其在与流体力学相关的各个工程设计中起到越来越重要的作用。

现代的飞机以及航空发动机的设计，很大程度上依赖于计算流体力学的应用。

用数值模拟的方法辅助叶轮机设计的历史可以追溯到19世纪40年代，而吴仲华1951年的工作中提出的流线曲率法在很长一段时间内都是设计叶轮机械的最有效的数值设计工具，直到上世纪八十年代三维数值模拟逐渐得到应用。

cfd的应用可以大大的缩短设计周期，对整个设计做出很好的预测和评估，节约设计成本，特别是实验上人力物力的投入。

无论是飞机设计还是叶轮机设计，传统方法都是建立在定常流动的基础之上的，即利用相对运动的原理，假设飞机或者叶栅静止并给定来流，以此模拟物体在流体中的运动，并获得其气动性能。

风洞实验其实也是利用相同的原理。

但是，在我们的日常生活以及工程实际中，物体之间的相对运动是普遍存在的。

虽然建立在定常流动设计基础之上的传统方法（物体边界看做静止）已经使我们的飞机、船舶、地面燃气轮机等等可以顺利的工作，但是如果能有方法能行之有效的模拟和研究物体相对运动所产生的非定常效应，完全有可能使目前的许多工程问题得到更好的解决。

具体到航空发动机领域，我们希望通过目前的研究来分析解决叶轮机设计中所面临的许多运动边界的问题，例如：转子静子干涉，叶片颤振等等都是目前还没有完全认识和理解的问题。

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

浅论工程流体力学中图分类号：o368 文献标识：a 文章编号：1009-4202(2011)07-000-01摘要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发展史内容应用发展前景一、背景在人类历史上，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。

二、发展史中国史上的大禹治水，李冰父子建立的都江堰，就是对水认识的萌芽，古罗马人也在早期就建立起了比较完善的供水管道系统。

但是对流体力学一个比较科学的认识还是要在公元前250年左右古希腊伟大的科学家阿基米德写的《论浮体》后，这本书对流体运动做了一个比较科学的总结，可以算得上是流体力学的鼻祖了。

很遗憾的是在接下来的很长一段时间内，因为种种原因，流体力学并没有得到进一步发展。

直到16世纪以后，西方资本主义国家的生产力的迅速发展和资本主义制度的不断完善，以及政府对科学事业的政策和资金的鼓励，这才给各科学以及流体力学发展创造了良好的环境。

17世纪，人类伟大的科学家牛顿对流体有了初步比较深入的研究，他通过不断试验提出了牛顿内摩擦定律，黏性运动的流体符合牛顿摩擦定律。

接着拉格朗日和欧拉提出了描述流体运动的二种方法拉格朗日法和欧拉法，拉格朗日法着眼于流体个支点的运动情况，研究各质点的运动历程，最后综合来获得总体情况，欧拉法责只着眼于流体经过流场中各空间点时的运动情况。

然后有普朗特的混合长度理论，法国皮托发明了测流速的皮托管，达朗贝尔利用这些得出了流体中运动的物体阻力于速度有平方关系。

欧拉总结出了欧拉运动微分方程(z+p/ρg+u*u/2g=c)，伯努利又对管道流体做了多次试验得出了经典的伯努力方程（p+ρgz+(1/2)*ρv=c式中p、ρ、v分别为流体的压强、密度和速度；z 为铅垂高度；g为重力加速度。

流体力学结课论文

河北工程技术学院《流体力学》结课论文系（部）土木工程专业班级设计班学号 ***********学生姓名王飞龙指导教师李华职称高级工程师2017年1月2日流体力学主要内容及在土木工程专业的应用摘要：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。

同时土木工程在设计建设等工程中时时刻刻需要考虑水的流动、风的荷载、土的流失、地基设计等等。

因此流体力学在土木工程设计起着举足轻重的作用，是设计研究各种建筑结构的基础课。

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土木工程实践应用1、流体力学主要内容正文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。

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。

立管涡激振动的离散涡数值模拟

立管涡激振动的离散涡数值模拟陈伟;宗智【摘要】通过离散涡方法求解立管所受涡激升力,并与立管动力响应方程相耦舍来对涡激振动问题进行时域内的数值模拟.通过在均匀来流和剪切来流下的模拟,所得的结论与其他文献中的结论比较吻合,较好地揭示了立管涡激振动的特征.【期刊名称】《中国海洋平台》【年(卷),期】2010(025)001【总页数】6页(P26-31)【关键词】立管;涡激振动;离散涡方法;CFD【作者】陈伟;宗智【作者单位】大连理工大学,大连,116023;工业装备结构分析国家重点实验室,大连,116023;大连理工大学,大连,116023;工业装备结构分析国家重点实验室,大连,116023【正文语种】中文【中图分类】O327;P751Abstract:Discrete vortex method is used to calculate the lifting force induced by the vortex shedding from the structure.The results will couple with the riser dynamic response equation to realize a numerical simulation of VIV in time domain.Some conclusions are got after simulating the VIV phenomenon of riser under uniform flow and shear flow,then theycompared with other literatures’conclusions show a good agreement,and the VIV characteristics of riser are revealed better.Key words:riser;Votex-Induced Vibration;discrete vortex method;CFD立管是海洋结构物不可或缺但又十分薄弱的子系统。

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。

流体动力学中的离散单元模拟

流体动力学中的离散单元模拟引言流体动力学是研究流体运动及其相互作用的学科。

在流体动力学中，计算力学模拟是一种重要的研究手段。

传统的流体力学计算方法主要依赖于连续介质假设，即将流体视为连续的介质。

然而，在一些特殊情况下，连续介质假设并不适用，比如在小尺度、高速流动、非线性、多相流动等问题中。

为了解决这些问题，离散单元模拟（Discrete Element Method，DEM）在流体动力学中得到了广泛应用。

离散单元模拟的基本原理离散单元模拟是一种将流体划分为小的无数个离散单元的方法，通过追踪和模拟每个离散单元的运动、相互作用以及与固体颗粒之间的相互作用来研究流体动力学问题。

离散单元可以是流体中的微小颗粒或固体颗粒，其运动受到力的作用。

离散单元模拟通过求解离散单元的动力学方程和相互作用方程来模拟流体的运动和相互作用。

离散单元模拟的基本原理可以概括为以下几个步骤：1. 建模在离散单元模拟中，首先需要建立一个流体系统的模型。

模型可以是一维、二维或三维的。

可以通过计算流体动力学软件（如FLUENT、OpenFOAM等）对流体进行网格化和划分。

离散单元模型中的每个离散单元都需要分配一个质量、位置、速度等属性。

2. 动力学方程每个离散单元都需要遵循牛顿定律，即质量乘以加速度等于所有作用力之和。

离散单元的运动由质量、惯性力、粘性力以及其他外部力共同决定。

3. 相互作用力在流体系统中，离散单元之间存在相互作用力。

相互作用力可以通过不同的模型进行建模，比如剪切力、接触力、碰撞力等。

相互作用力可以考虑不同物理现象的影响，如颗粒粒度、密度、形状等。

4. 数值求解离散单元模拟通常使用数值方法求解动力学方程和相互作用方程。

常用的数值方法包括显式和隐式的欧拉法、隐式的龙格－库塔法等。

通过数值求解，可以得到离散单元的位置、速度等随时间的变化规律。

5. 分析结果离散单元模拟得到的结果可以用于分析流体系统的行为。

可以计算流体系统中各个离散单元的位置、速度、压力等属性，进一步分析流体系统的运动、变形、应力分布等。