计算流体力学结课报告
流体力学综合实训报告总结
本次流体力学综合实训旨在通过实际操作和理论学习的结合，使我对流体力学的基本原理、基本方法及实验技能有更深入的理解和掌握。
通过实训，我能够提高自己的动手能力、实验技能和综合运用知识解决实际问题的能力。
二、实训内容1. 流体力学基本实验（1）流体流速分布测量实验通过实验，我学习了流速分布的测量方法，掌握了流速分布曲线的绘制技巧。
实验结果表明，流速分布曲线呈现出明显的抛物线形状，符合流体力学的基本理论。
（2）流量测量实验在流量测量实验中，我学习了流量计的使用方法，掌握了不同流量计的优缺点。
通过实验，我了解了流量测量在工程实践中的应用，提高了自己的实际操作能力。
（3）伯努利方程实验通过伯努利方程实验，我加深了对伯努利方程的理解，学会了如何运用伯努利方程解决实际问题。
实验结果表明，伯努利方程在流体力学中具有广泛的应用价值。
2. 流体力学综合实验（1）管道摩擦系数测定实验在管道摩擦系数测定实验中，我学习了管道摩擦系数的测量方法，掌握了不同管道的摩擦系数。
实验结果表明，管道摩擦系数与管道材料、粗糙度等因素有关。
（2）弯管流量测量实验弯管流量测量实验使我了解了弯管对流体流动的影响，学会了如何测量弯管流量。
实验结果表明，弯管流量与弯管角度、管道直径等因素有关。
（3）流体阻力实验流体阻力实验使我掌握了流体阻力系数的测量方法，了解了流体阻力系数与流体特性、管道形状等因素的关系。
实验结果表明，流体阻力系数在工程实践中具有重要的应用价值。
1. 实验技能提高通过本次实训，我掌握了流体力学基本实验和综合实验的操作方法，提高了自己的实验技能。
在实验过程中，我学会了如何使用实验仪器、如何观察实验现象、如何分析实验数据，为今后从事相关领域的工作奠定了基础。
2. 理论知识深化在实训过程中，我结合实验现象对流体力学的基本原理进行了深入思考，使我对流体力学的基本理论有了更深刻的理解。
同时，通过实验数据的分析，我对流体力学的基本方法有了更全面的掌握。
流体动力力学报告范文
流体动力力学报告范文流体动力学报告范文流体动力学是力学的一个重要分支，研究流体的运动规律和力学性质。
在过去的一段时间里，我进行了一系列流体动力学实验，最终得出了一些结论。
以下是我的报告范文。
【引言】流体动力学是研究液体和气体运动的一门学科，它在工程、航空、汽车等领域有着广泛的应用。
通过实验研究流体的性质和行为，可以更好地理解流体的运动规律和力学性质。
本报告旨在总结我所进行的流体动力学实验，并得出相应的结论。
【实验过程】我进行了一系列关于流体动力学的实验，包括测量流体的流速和流量、研究流体的稳定性和粘度等。
在测量流体的流速和流量实验中，我使用了流速计和流量计进行实验。
实验结果表明，流体的流速和流量与流入流体的面积成正比，与流体的粘度和密度有关。
在研究流体的稳定性实验中，我通过改变流体的密度和粘度，观察流体的流动状态。
实验结果表明，流体的稳定性与流体的粘度和密度有关，高粘度和高密度的流体更不易受外力影响。
在粘度实验中，我使用了U型管和水银进行实验，通过测量U型管两端的液面差来计算流体的粘度。
实验结果表明，流体的粘度与流体的密度和黏度成正比，与流体的温度成反比。
【实验结论】通过以上实验，我得出了一些结论：首先，流体的流速和流量与流入流体的面积成正比，与流体的粘度和密度有关。
其次，流体的稳定性与流体的粘度和密度有关，高粘度和高密度的流体更不易受外力影响。
最后，流体的粘度与流体的密度和黏度成正比，与流体的温度成反比。
【结语】流体动力学是一门复杂的学科，研究的内容广泛且有广泛的应用。
通过进行流体动力学实验，我们可以更好地理解流体的运动规律和力学性质，并为实际工程问题提供参考和解决方案。
本报告总结了我所进行的流体动力学实验，并得出了一些结论。
希望我的研究能为相关领域的研究者和工程师提供一些参考和启示。
计算流体力学上机实验报告
《计算流体力学》上机实验报告班级：姓名：学号：北京航空航天大学流体力学研究所上机实验名称两平行平板间不可压缩流体绕物体的平面无旋流动一、实验目的通过具体算例，熟悉和掌握使用CFD方法获取给定流场的流动参数。
二、实验内容、方法及步骤1.流动问题描述如下图所示，考虑在平行放置的两平板之间流过的理想不可压缩流体绕方形物体的平面无旋流动。
2.求解区域H；绕流物体是边长为2的正方形，设两平行平板之间的距离为6L。
根据流动的对称性，可取流上游来流入口位置与物体中心的距离为3动区域的四分之一作为求解区域，如下图所示。
3. 控制方程对于不可压缩流体的平面无旋流动，流函数 在区域 内满足Laplace 方程22220xy4. 边界条件（1）OABC 是一条流线，规定0OABC；（2）对 OE 上任意一点 0,P y ，有Py ；（3） ED 也是一条流线，所以2EDH ； （4）根据对称性，在 CD 上有0CDx。
5. 定解问题对于这里考虑的流动，可用下述定解问题来描述22220 , 0 , , , 20 , x yOABC y OE HED CDx在 内在上在上在上在 上6. 求解区域的离散化 － 计算网格将单位长度等分成n 份，记1h n ，于是求解区域沿x 方向可划分成M L n 个网格，用0,1,2,3,,j M 来标记；沿y 方向可划分成2HNn 个网格，用0,1,2,3,,k N 来标记。
这些网格点可分成三类：（1）当 01j L n 且 0k N ，或者当 1L njM 且 n k N 时，网格点落在流场内部，称为内点。
这些网格点上的流函数需通过求解方程组来计算； （2）当 1Ln j M 且 0k n 时，网格点落在正方形物体内部，网格点上不存在流场，无需计算；（3）其余的网格点落在流场的边界上，称为边界点。
这些网格点上的流函数直接由边界条件给定，也无需计算。
7. 定解问题的离散化 － 差分格式Laplace 方程22220xy的差分近似为1,,1,,1,,122220j kj k j kj k j k j k hh边界条件0x的差分近似为,1,0j kj kh8. 内点上流函数的计算－ 迭代算法在实际的计算中，内点的数量非常多，计算流函数需要求解大型的代数方程组。
流体力学总结报告
关于“堰闸出流”内容的总结报告
姓名：
学号：
专业班级：
成绩：
教师评语：
年月日
通过对“堰闸出流”这一章的认真学习，总结归纳堰闸出流的水力计算过程。
具体要回答以下几个方面问题。
1、写出堰闸出流的转化条件，并附图说明。
2、写出堰流流量计算公式，标明每一字母的含义
3、说明实用堰、宽顶堰流量系数、淹没系数、侧收缩系数分别是怎样确定的，与哪些因素
有关。
4、写出闸孔出流流量计算公式，并说明每一字母的含义。
5、总结归纳闸孔出流的流量系数、淹没系数的确定方法（上课时提示过大家流量系数的确
定方法）。
各位同学一定要在通读本章内容之后，自行总结、归纳内容，可以采用表格、图示或文字叙述的方式，彼此结果不得雷同。
流体力学课程总结
流体力学课程总结我跟你们说啊，这流体力学啊，就像我生活里的一个怪朋友。
我刚接触它的时候，就瞅着那些公式啊，符号啊，跟看天书似的。
老师在讲台上讲着，那头发稀疏得像秋天的草地，眼睛在镜片后面闪着一种神秘的光，声音忽高忽低，好像在诉说着一个古老而又神秘的故事。
我就坐在下面，周围的同学也都一脸懵，我心里就想，这啥玩意儿啊。
那些个什么伯努利方程啥的，就像一群调皮的小鬼，在我脑袋里乱转，就是不肯乖乖听话。
我就问旁边的同学，我说：“兄弟，你懂不？”他也摇摇头，脸上满是无奈，就像霜打的茄子。
可是呢，我这人有个倔脾气，我就不信我搞不定它。
我就开始每天抱着那本流体力学的书，像抱着个宝贝似的。
早上在宿舍里看，那阳光从窗户缝里挤进来，灰尘在光线里跳舞，我就在那跟那些公式较劲儿。
晚上在图书馆里，周围安静得很，只能听到翻书的声音和偶尔的咳嗽声。
我就盯着那些流体的图片看，想象着那些液体、气体就像一群有生命的家伙，在管道里啊，容器里啊，到处跑。
后来啊，我慢慢地摸着点门道了。
我发现流体力学就像一个大杂烩，啥都有。
它跟我们生活还挺有关系的呢。
就像水龙头里的水，为啥有时候流得急，有时候流得慢，这里面就有流体力学的学问。
我就兴奋啊，感觉自己像是发现了新大陆一样。
我就跑去跟我那同样学这个的朋友说：“你知道吗？水龙头的水可有意思了。
”他白了我一眼说：“你才知道啊。
”把我噎得够呛，但我也不生气，因为我满心都在这个流体力学上呢。
再往后啊，那些什么粘性啊，层流啊，湍流啊，我都能分得清了。
我感觉自己就像一个指挥官，能指挥这些流体怎么流动了。
那些曾经看起来像乱码的公式，现在就像我的得力助手，我可以熟练地运用它们去解决一些问题了。
我有时候就想啊，这流体力学就像一个宝藏，我越挖越深，越挖越觉得有趣。
我也不再害怕那些复杂的推导过程了，就像一个勇敢的战士，直面这些挑战。
在做实验的时候，那就更有意思了。
我看着那些流体在仪器里流动，就像看着一场精彩的表演。
那些流动的线条啊，就像舞者的身姿，优美而又神秘。
《《流体力学》学习报告[最终定稿]》
![《《流体力学》学习报告[最终定稿]》](https://img.taocdn.com/s3/m/3cf28bda52ea551811a687c4.png)
《《流体力学》学习报告[最终定稿]》第一篇：《流体力学》学习报告《流体力学》学习报告————11土木二班47号胡智远通过一个学期的学习，让我懂得了。
流体力学是研究流体平衡和机械运动规律及其应用的科学，是力学的一个重要分支。
它的任务是通过流体的运动规律，研究流体之间及流体与各种边界之间的相互作用力，并将它们应用于解决科研和实际工程问题。
在水力、动力、土建、航空、化工，机械等领域里，都日益广泛的应用流体力学，同时正是这些领域的发展，也推动了流体力学的发展和深入。
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。
20世纪初，世界上第一架飞机出现以后，飞机和其他各种飞行器得到迅速发展。
20世纪50年代开始的航天飞行，使人类的活动范围扩展到其他星球和银河系。
航空航天事业的蓬勃发展是同流体力学的分支学科——空气动力学和气体动力学的发展紧密相连的。
这些学科是流体力学中最活跃、最富有成果的领域。
石油和天然气的开采，地下水的开发利用，要求人们了解流体在多孔或缝隙介质中的运动，这是流体力学分支之一——渗流力学研究的主要对象。
渗流力学还涉及土壤盐碱化的防治，化工中的浓缩、分离和多孔过滤，燃烧室的冷却等技术问题。
燃烧离不开气体，这是有化学反应和热能变化的流体力学问题，是物理-化学流体动力学的内容之一。
爆炸是猛烈的瞬间能量变化和传递过程，涉及气体动力学，从而形成了爆炸力学。
沙漠迁移、河流泥沙运动、管道中煤粉输送、化工中气体催化剂的运动等，都涉及流体中带有固体颗粒或液体中带有气泡等问题，这类问题是多相流体力学研究的范围。
等离子体是自由电子、带等量正电荷的离子以及中性粒子的集合体。
等离子体在磁场作用下有特殊的运动规律。
流体力学实验实训总结报告
一、实验背景与目的流体力学是研究流体运动规律和力学特性的学科，广泛应用于工程、科学研究和日常生活等领域。
为了提高我们对流体力学基本理论的认识，培养实际操作能力，我们进行了流体力学实验实训。
本次实训旨在通过一系列实验，加深对流体力学基本概念、基本理论和实验方法的理解，提高我们的动手能力和分析问题的能力。
二、实验内容与过程本次实训共进行了五个实验，分别为：1. 沿程阻力实验：通过测定流体在不同雷诺数情况下，管流的沿程水头损失和沿程阻力系数，学会体积法测流速及压差计的使用方法。
2. 动量定律实验：测定管嘴喷射水流对挡板所施加的冲击力，测定动量修正系数，分析射流出射角度与动量力的相关性，加深对动量方程的理解。
3. 康达效应实验：观察流体流动，发现某些问题和现象，分析流体与物体表面之间的相互作用。
4. 毛细现象实验：研究毛细现象的产生原因及其影响因素，了解毛细现象在工程中的应用。
5. 填料塔流体力学性能及传质实验：了解填料塔的构造，熟悉吸收与解吸流程，掌握填料塔操作方法，观察气液两相在连续接触式塔设备内的流体力学状况，测定不同液体喷淋量下塔压降与空塔气速的关系曲线，并确定一定液体喷淋量下的液泛气速。
在实验过程中，我们严格按照实验指导书的要求进行操作，认真记录实验数据，并对实验结果进行分析和讨论。
三、实验结果与分析1. 沿程阻力实验：通过实验，我们得到了不同雷诺数情况下，管流的沿程水头损失和沿程阻力系数。
结果表明，随着雷诺数的增加，沿程水头损失和沿程阻力系数均有所减小，说明层流和湍流对流体阻力的影响不同。
2. 动量定律实验：实验结果显示，管嘴喷射水流对挡板所施加的冲击力与射流出射角度密切相关。
当射流出射角度增大时，冲击力也随之增大，说明动量修正系数在动量方程中的重要性。
3. 康达效应实验：通过观察流体流动，我们发现当流体与物体表面之间存在表面摩擦时，流体会沿着物体表面流动，这种现象称为康达效应。
实验结果表明，康达效应在工程中具有广泛的应用，如飞机机翼的形状设计等。
计算流体力学课程总结
计算流体力学课程总结计算流体动力学(computational Fluid Dynamics,简称CFD)是通过计算机数值计算和图像显示，对包含有流体流动和热传导等相关物理现象的系统所做的分析。
是用电子计算机和离散化的数值方法对流体力学问题进行数值模拟和分析的一个分支。
流体力学和其他学科一样，是通过理论分析和实验研究两种手段发展起来的。
很早就已有理论流体力学和实验流体力学两大分支。
理论分析是用数学方法求出问题的定量结果。
但能用这种方法求出结果的问题毕竟是少数，计算流体力学正是为弥补分析方法的不足而发展起来的。
计算流体力学是目前国际上一个强有力的研究领域,是进行传热、传质、动量传递及燃烧、多相流和化学反应研究的核心和重要技术，广泛应用于航天设计、汽车设计、生物医学工业、化工处理工业、涡轮机设计、半导体设计、HAVC&R 等诸多工程领域。
计算流体力学的任务是流体力学的数值模拟。
数值模拟是“在计算机上实现的一个特定的计算，通过数值计算和图像显示履行一个虚拟的物理实验——数值实验“。
数值模拟包括以下几个部分。
首先，要建立反映问题(工程问题、物理问题等)本质数学模型。
其次，数学模型建立以后需要解决的问题是寻求高效率、高准确度的计算方法。
再次，在确定了计算方法和坐标系统后，编制程序和进行计算式整个工作的主体。
最后，当计算工作完成后，流畅的图像显示是不可缺少的部分。
还有一个就是CFD的基本思想问题，它就是把原来在时间域及空间域上连续的物理量的场，如速度场和压力场，用一系列有限个离散点上的变量值的集合来代替，通过一定的原则和方式建立起关于这些离散点上场变量之间关系的代数方程组，然后求解代数方程组获得场变量的近似值。
经过四十多年的发展，CFD出现了多种数值解法。
这些方法之间的主要区别在于对控制方程的离散方式。
根据离散的原理不同，CFD大体上可分为三个分支：⏹有限差分法(Finite Different Method，FDM)⏹有限元法(Finite EIement Method，FEM)⏹有限体积法(Finite Volume Method，FVM)有限差分法是应用最早、最经典的CFD方法，也是最成熟、最常用的方法。
流体力学实验报告总结与心得
流体力学实验报告总结与心得1. 实验目的本次流体力学实验的目的是通过实验方法，对流体的流动进行定性和定量分析，掌握基本的流体流动规律和实验操作技能。
2. 实验内容本次实验主要分为两个部分：流体静力学的实验和流体动力学的实验。
在流体静力学实验中，我们测定了液体的密度、浮力、压力与深度的关系，并验证了帕斯卡定律。
在流体动力学实验中，我们测量了流体在管道中的速度分布，获得了流速与压强变化的关系，并通过管道阻力的实验验证了达西定理。
3. 实验过程与结果在实验过程中，我们依次进行了密度的测量、液体的浮力测定、压力与深度关系的测定、流速分布的测量和管道阻力的实验。
通过各项实验得到的数据，我们进行了数据处理和分析，得出了相应的曲线和结论。
在密度的测量实验中，我们使用了称量器和容量瓶，通过测定液体的质量和体积，计算出了液体的密度。
在测量液体的浮力时，我们使用了弹簧测量装置，将液体浸入弹簧中，通过测量弹簧的伸长量计算出液体所受的浮力。
在压力与深度关系的测定实验中，我们使用了压力传感器和水桶，通过改变水桶的水深，测量压力传感器的输出信号，得出了压力与深度的关系曲线。
在流速分布的测量实验中，我们使用了流速仪和导管，将流速仪安装在导管中不同位置，通过读出流速仪的示数，绘制出流速与导管位置的关系曲线。
在管道阻力的实验中，我们通过改变导管的直径和流速，测量压力传感器的输入信号，计算出阻力与流速的关系。
4. 结论与讨论通过以上实验和数据处理，我们得出了以下结论：1. 密度的测量实验验证了液体的密度与质量和体积的关系，得到了各种液体的密度数值，并发现不同液体的密度差异较大。
2. 测量液体的浮力实验验证了浮力与液体所受重力的关系，进一步加深了我们对浮力的理解。
3. 压力与深度关系的测定实验验证了帕斯卡定律，即液体的压强与深度成正比，且与液体的密度无关。
4. 流速分布的测量实验揭示了流体在导管中的流动规律，得到了流速随着导管位置的变化而变化的曲线，为后续的流体动力学研究提供了基础。
计算流体力学实验报告
一、实验目的1. 了解计算流体力学的基本原理和方法；2. 掌握计算流体力学软件的使用方法；3. 通过实验验证计算流体力学在工程中的应用。
二、实验原理计算流体力学（Computational Fluid Dynamics，简称CFD）是一种利用数值方法求解流体运动和传热问题的学科。
其基本原理是利用数值方法将连续的物理问题离散化，将其转化为求解偏微分方程组的问题。
在计算流体力学中，常用的数值方法有有限差分法、有限元法和有限体积法。
本实验采用有限体积法进行流体运动的数值模拟。
有限体积法将计算区域划分为若干个控制体，在每个控制体上应用守恒定律，将连续的偏微分方程转化为离散的代数方程组。
通过求解这些代数方程组，可以得到流体在各个控制体内的速度、压力和温度等参数。
三、实验内容1. 实验一：二维不可压缩流体的稳态流动模拟（1）实验目的：通过模拟二维不可压缩流体的稳态流动，验证计算流体力学在流体运动模拟中的应用。
（2）实验步骤：① 建立二维流场模型，包括进口、出口、壁面和障碍物等；② 划分计算区域，选择合适的网格划分方法；③ 设置边界条件和初始条件；④ 选择合适的数值方法和湍流模型；⑤ 运行计算流体力学软件，得到流场参数；⑥ 分析结果，绘制流线图、速度矢量图等。
（3）实验结果与分析：通过模拟二维不可压缩流体的稳态流动，得到流场参数，并绘制流线图、速度矢量图等。
根据实验结果，可以分析流场特征，验证计算流体力学在流体运动模拟中的应用。
2. 实验二：三维不可压缩流体的瞬态流动模拟（1）实验目的：通过模拟三维不可压缩流体的瞬态流动，验证计算流体力学在流体运动模拟中的应用。
（2）实验步骤：① 建立三维流场模型，包括进口、出口、壁面和障碍物等；② 划分计算区域，选择合适的网格划分方法；③ 设置边界条件和初始条件；④ 选择合适的数值方法和湍流模型；⑤ 运行计算流体力学软件，得到流场参数；⑥ 分析结果，绘制流线图、速度矢量图等。
计算流体力学课程报告
Lx Ly ， dy 。网格划分如图 3.2 所示。设节点 (i, j ) 所处位置为 1000 1000
( x(i ), y( j )) 。由网格的划分有： x(1) 0 ， x(2) x(1)
dx ， x(3) x(2) dx ， x(i ) x(i 1) dx ； 2 dy ， y(3) y(2) dy ， y( j ) y( j 1) dy y(1) Ly h ， y (2) y (1) 2
（4）温度场求解程序的编制 程序编制基本分为三部分，包括网格的划分，各系数以及初值的设置，迭代 法解方程。程序参考附录。
四、参数设置及结果分析
1、参数设置 计算中需要设置的参数包括管道的长度 Lx ， 管道直径 Ly ,空气和管壁的热传 导系数，室内外的压差，室内外的温度。由于上述程序只适合层流状态气体换热 的计算，所以要求气体流动的雷诺数 Re
由方程 3.1,3.2 和边界条件 3.3 可解出流场的速度： （3.3 ）
u1
1 1 p 其中 M My ( y Ly ) ， 0 2 x 1 1 p My ( y Ly ) ,其中 M 0 2 x
（3.4 ）
u2
（3.5 ）
2、温度场的求解 对于不可压流体， 外力对流体的压缩做功为 0 ， 沿重力方向流体的速度为 0， 所以重力做功为 0，忽略流体间摩擦力做功，可认为外力对流体的做功为 0。忽 略耗散热和辐射热，积分形式的能量守恒方程可写为：
计算流体力学课程作业
作 业 题 目 ： 换热器换热过程的数值模拟
学生姓名： 学生学号： 专业年级： 学院名称：
安学广 力学 12 级 机械与运载工程学院
2013 年 5 月 2 日
流体力学课程报告
流体力学在建筑工程中的应用姓名：杜科材班级：1033002 学号:1103300233摘要：简要介绍了流体力学的基本知识，针对计算流体力学计算的特点及模拟的目的, 对当前CFD 在建筑工程方向的研究进展进行了论述, 介绍了CFD的处理过程, 探讨了CFD 技术在建筑工程中的应用前景, 指出将理论分析、实验研究及数值模拟结合起来, 从而推动建筑工程的发展。
并结合实际的工程实例论述了计算流体力学在现代建筑消防设计中的应用。
关键词：流体力学；建筑工程；数值模拟；烟气流场模拟1 流体力学学科的研究方法流体力学是力学的一个重要分支, 是一门重要的技术基础课程.它是研究流体的机械运动规律以及运用这些规律解决实际工程问题的一门学科。
流体力学是一门既有较强理论性又有较强工程实际意义的课程, 几乎每本流体力学教科书的绪论中都提到: 流体力学是为解决实际问题而产生的,并随着社会的发展而进步的学科。
许多近现代科学的重大成就都源于流体力学的研究, 从上远古时期的治水工程, 到18世纪造船、航海的崛起, 从20 世纪的航空技术的发展, 到现在生物技术、环境科学的飞速进步, 无不渗透着流体力学的相关理论。
在整个流体力学课程的学习过程中, 大多数人都被深奥的理论、繁杂的概念和高阶偏微分方程所难倒。
这就要求学习者必须有扎实的高等数学知识、灵活的综合分析问题和处理问题能力。
特别是在21 世纪, 最激烈的竞争就是高素质人才的竞争。
而高校教育的任务就是要为国家培养造就一大批具有宽广、深厚、扎实的基础理论和技术基础理论, 具有创新性和创造性的高级工程技术人才以适应经济时代对人才的要求。
因此要求学生在拓宽基础知识面, 打好坚实的理论基础的基础上重点提高综合析和迅速解决问题的能力流体力学作为一门古老的学科, 其生命力在于不断同其它学科领域相结合, 用它自身的学科视角审视其它领域, 解决其中存在的有关问题, 同时其自身在解决各种矛盾问题当中得到不断的发展同。
计算流体力学实验报告
计算流体力学实验报告——热传导方程求解姓名：梁庆学号：0808320126指导老师：江坤日2010/1230基于FTCS格式热传导方程求解程序设计摘要计算流体力学是通过数值方法求解流体力学控制方程，得到流场的定量描述，并以预测流体运动规律的学科。
在CFD中，我们将流体控制方程中积分微分项，近似的表示为离散的代数形式，使得积分或微分形式的控制方程转化为离散的代数方程组；然后通过计算机求解这些代数方程，从而得到流场在空间和时间点上的数值解。
基于以上思路，我们利用FTCS&式差分，工程上常用的热传导方程，并编制计算机求解程序，解出其数值解。
并通过Matlab 绘制，求解结果，分别以二维，三维的形式，给出求解结果，本实验通过求解的数值解，制作了 1 秒内长度为 1 的距离内，热传导情况动画，以备分析所用。
关键词FTCS 有限差分热传导方程( 0)问题重述编制一个可以有限差分程序，实现求解热传导方程。
非定常热传导方程:t 2初边值问题的有限差分求解。
初始条件和边界条件为:u(x,0) f(x)u(0,t) a(t) 0其中 1，初值条件为：f(x) u(1,t) b(t) 00 0 x 0.3 1 0.3 x 0.710x 310~3 0.7 1.0 取网格点数 Mx=100,要求计算t=0.01,t=0.1,t=1,t=10,时的数值解。
计算时间步长取(0) Vtvx 70.1。
差分格式为: FTCS 格式 本程序采用FTCS 格式为：n 1Uk$1 (12 )u nnu k程序设计规程解决差分格式程序设计，主要解决初值初始化问题，差分求解问题，输出显示问题, 三大模块。
本文通过函数设计，分别将这里的三个问题，用三个函数实现。
有限差分初始化初始条件边界条件依次顺序 養分 输出数值 解 图形动画 显示差分求解输出显示2. 差分模块的建立差分模块函数体：void deidai(double **nu m,double x,double t) {double dt=t/(N-1); double dx=x/100.0; double ss=dt/(dx*dx);cout<<"差分因子为："<<ss<<e ndl; for(i nt i=1;i<N;i++)for(i nt j=1;j<1OO;j++)nu m[i][j]=ss* nu m[i-1][j+1]+(1-2*ss)* num[i-1][j]+ss* nu m[i-1][j-1];〃 差分格式具体差分原理如下:从前往后依次求解图1设计总图FTC5格式三、程序建立及各模块1. 初始化模块建立差分 原理图2差分模块本程序需实现有提示性的操作， 因而需要有相应的文字输出，在主函数中，输出提示文字，输入界面如下：图3输入界面3. 显示模块的建立本程序在输入求解时间上，每次所取的差分空间步长，由题目中 100网格数所定，时间步长由_V 20.1,反求得到，故而，所求时间越长，所求得的结果越细，为了便于在 Vx 2C++中输出显示，实验时只输出其中一部分结果。
计算流体力学试验报告
计算流体力学实验报告学院：城市轨道交通学院专业：建筑环境与设备工程学号：1242405026姓名：张伟计算流体力学实验报告--------Gambit及Fluent软件应用前言计算流体力学或计算流体动力学，英文Computational Fluid Dynamics，简称CFD,是用计算机和离散化的数值方法对流体力学问题进行数值模拟和分析的一个学科。
计算流体力学是目前国际的一个研究热点,是进行传热、传质、动量传递及燃烧、多相流和化学反应研究的核心和重要技术，广泛应用于航空、航天、兵器、船舶、汽车、环境、能源、医药、化工、机械、电子等诸多工程领域。
计算流体力学是用计算机和离散化的数值方法对流体力学问题进行数值模拟和分析的一个学科。
流体力学和其他学科一样，是通过理论分析和实验研究两种手段发展起来的。
很早就已有理论流体力学和实验流体力学两大分支。
理论分析是用数学方法求出问题的定量结果。
但能用这种方法求出结果的问题毕竟是少数，计算流体力学正是为弥补分析方法的不足而发展起来的。
而此次上机我们采用的便是利用Gambit软件建立模型并进行网格mesh划分，再使用Fluent软件设置边界条件后进行网格收敛计算。
问题介绍本问题是在在一个模拟正方体内，通过设置不同的进出口，来模拟正方体内的速度场。
通过对3个不同进出口方案的分析，找出最好的进出口设置方案。
前处理（Pro-processor）本题的处理模型是一个边长为2m的正方体，该立体空间处于稳定流动状态，如下图所示。
其中蓝色部分为该模型的入口（inlet），红色为该模型的出口（2个outlet），其余各部分均为墙体。
设置进口速度为0.4m/s，假设影响气流组织的因素有进风口位置、出风口位置、模型内的扰动等。
其中以送风口的空气射流及其参数对气流组织的影响最为重要。
现在计算模拟次数（2000次左右）一定的情况下，进出口质量流量差小于10^-5时，该模型的速度场等情况。
流体综合实训总结报告范文
一、引言流体综合实训是高校机械、能源、化工等相关专业的重要实践环节，旨在通过实际操作，使学生掌握流体力学的基本理论、实验技能和工程应用。
本实训报告将总结我在流体综合实训过程中的收获与体会，以期为今后的学习和工作提供借鉴。
二、实训目的与内容1. 实训目的（1）加深对流体力学基本理论的理解；（2）提高实验操作技能；（3）培养工程应用能力；（4）增强团队合作意识。
2. 实训内容（1）流体力学基本理论；（2）流体力学实验；（3）流体力学工程应用；（4）流体力学课程设计。
三、实训过程与收获1. 流体力学基本理论在实训过程中，我们学习了流体力学的基本概念、基本方程、流体运动规律等理论知识。
通过对这些知识的深入学习，我对流体力学有了更全面、更系统的认识，为后续实验和工程应用奠定了基础。
2. 流体力学实验（1）实验一：流体静力学实验通过流体静力学实验，我们掌握了流体静力学基本原理，学会了如何测量流体压力、浮力等参数。
在实验过程中，我们学会了如何使用压力计、浮力计等实验仪器，提高了实验操作技能。
（2）实验二：流体动力学实验流体动力学实验主要包括流体流动阻力实验、流量测量实验等。
通过这些实验，我们掌握了流体流动阻力系数、流量计算方法等，提高了对流体动力学理论的应用能力。
3. 流体力学工程应用在实训过程中，我们学习了流体力学在工程中的应用，如管道设计、水轮机设计、喷嘴设计等。
通过学习，我们了解了流体力学在工程领域的实际应用，提高了工程应用能力。
4. 流体力学课程设计课程设计是实训过程中的重要环节，我们以流体力学基本理论为指导，设计了一个简单的流体力学工程问题。
在课程设计过程中，我们学会了如何查阅资料、分析问题、制定解决方案，提高了我们的工程实践能力。
四、实训体会与反思1. 实训体会（1）理论联系实际：通过实训，我深刻体会到理论联系实际的重要性。
只有将理论知识与实际操作相结合，才能更好地掌握流体力学知识。
（2）团队协作：实训过程中，我们分工合作，共同完成实验和课程设计。
流体力学综合实验报告
流体力学综合实验报告
一、实验目的：通过本次实验，掌握流体力学的基本概念和实验方法，以及对流体在各种情况下的运动规律的理解和掌握。
二、实验原理：本次实验涉及的基本原理包括流量计的原理、雷诺数的计算原理、流体静力学原理、流体动力学原理等。
三、实验设备和材料：实验设备包括流量计、压力计、流体控制阀、水泵等，材料包括水、乙醇等。
四、实验步骤：分别进行流量计实验、雷诺数实验、流体静力学实验、流体动力学实验等。
五、实验数据处理与分析：对实验所得数据进行处理，包括流量计测量、雷诺数计算、压力计测量等，通过数据分析得到实验结果和结论。
六、实验结论：通过本次实验，得到了流体力学的基本知识和实验方法，掌握了流体在各种情况下的运动规律，同时也发现了一些与理论规律不同的现象，为进一步深入研究流体力学提供了一定的基础。
- 1 -。
工程流体力学课程总结
第一章 流体及其主要物理性质
一、基本概念
1.连续介质假设 2.流体的密度、重度、比重(相对密度) 流体的密度、重度、比重(相对密度) 3.流体的可压缩性、膨胀性、粘性 流体的可压缩性、膨胀性、 4.动力粘度、运动粘度 动力粘度、 5.理想流体、实际流体 理想流体、 6.质量力、表面力 质量力、
p2
γ
+
α 2V22
2g
+ hw1−2
2 2
V p2 V z1 + + + H = z2 + + + hW γ 2g γ 2g
p1
7、
ρ Q( v 2 x − v1x ) = ∑ Fx ρ Q( v 2 y − v1y ) = ∑ Fy ρ Q( v 2 z − v1z ) = ∑ Fz
二、基本公式
(z1 − z 2 ) +
p1 − p 2
γ
V12 − V22 + = ∑ h f + ∑ h j = hw 2g
m
LV Q ν hf = λ =β L 5− m D 2g D
2 2−m
V22 h j = ξc 2g
Q = µA 2gH 0
H 0 = ( z1 − z 2 ) +
µ = ε ⋅φ
二、 基本公式
F Ne = ρ l 2v 2
Vn l n
νn
2 n
=
Vm l m
νm
2 m
Re =
Vl
ν
2
V V = g nln g mlm
pn pm = 2 2 ρ nVn ρ mVm
V Fr = gl
p Eu = ρ V2
计算流体力学---报告
计算流体力学——计算机编程报告班级: 09083201学号: 0908320125: 马海涛一.题目：非定常热传导方程∂u∂t =γ∂2u∂x 2(γ>0)初值问题的有限分差求解。
求解域(x,t)∈[0,1]×[0,∞],初值条件和边界条件为{u (x ,0)=f (x )u (0,t )=a (t )u (1,t )=b (t )其中，γ=1。
处置边界条件具体取法为 F(x)= {0 0<x <0.31 0.3≤x ≤0.7−103x +1030.7≤x ≤1.0取网格点数M x =101,要求计算t=0.01,0.1,1,10时的数据。
计算中时间步长的取法为x =γ∆t ∆x 2=0.1,0.5,1。
差分格式：FTCS 格式，BTCS 格式二.分析：编制通用过程，给定参数由手动输入获得，将给定参数带入相应方程得到不同格式不同参数下的数值解，再将数据输出进行处理。
程序界面如下：三.编程过程:（1）FTCS 格式:根据FTCS 格式解法第一步利用边界条件置n=0，为差分格式赋初值，编程步骤为：For i = 1 To 100 '赋初值x(i) = x(i - 1) + 0.01u(1, i) = 0u(0, i) = 0NextFor i = 0 To 100 '求函数 If x(i) < 0.3 Thenf(i) = 0ElseIf x(i) >= 0.3 And x(i) <= 0.7 Thenf(i) = 1ElseIf x(i) > 0.7 And x(i) < 1 Thenf(i) = (-10 / 3) * x(i) + 10 / 3End IfNextFor i = 0 To 100 '为数组u赋初值 u(i, 0) = f(i)Next第二步：利用循环求解点数值解，并将相应边界条件带入，在计算t 值大于等于输入t值时停止循环，因为迭代循环的一个数据只与它的前一个数据有关，为了节省存在编程时循环当中不断地用本次得到的数据赋给上一个变量，以达到释放前n-2个变量所占用的存。
计算流体力学结课
计算流体力学结课计算流体力学结课作业晴哥哥如有其它需要，请加微信：188********一、根据你的个人理解，谈谈计算流体力学（传热学）（CFD）这门学科产生的背景，其工程价值和发展前景如何？。
计算流体力学是用电子计算机和离散化的数值方法对流体力学问题进行数值模拟和分析的一个分支。
是用电子计算机和离散化的数值方法对流体力学问题进行数值模拟和分析的一个分支。
产生背景：流体力学作为力学的一个重要分支，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，流体本身的静止状态和运动状态特征，以及流体和相邻固体界面有相对运动时的相互作用和流动规律。
在人们的生活和生产活动中随时随地都可遇到流体，流体力学与人类的日常生活和生产事业密切相关。
按其研究内容的侧重点不同，分为理论流体力学和工程流体力学。
其中理论流体力学主要采用严密的数学推理方法，力求准确性和严密性，工程流体力学侧重于解决工程实际中出现的问题，而不追求数学上的严密性。
当然由于流体力学研究的复杂性，在一定程度上，两种方法都必须借助于实验研究，得出经验或半经验的公式。
在实际工程的诸多领域流体力学都起着十分重要的作用。
如气象、水利的研究，船舶、飞行器、叶轮机械和核电站的设计及其运行，可燃气体或炸药的爆炸，都广泛地用到流体力学知识。
许多现代科学技术所关心的问题既受流体力学的指导，同时也促进了流体力学自身的不断发展。
1950年后，计算机的发展给予流体力学以极大的推动作用。
目前，解决流体力学问题的方法主要有实验方法、理论分析方法和数值方法三种。
实验方法同物理学、化学等学科一样，流体力学的研究离不开实验，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。
流体力学实验研究方法有实物实验、比拟研究和模型研究三类：实物实验是用仪器实测原型系统的流动参数，适用于较小的原型；比拟实验是利用电场和磁场来模拟流场，实施起来限制条件较多；模型研究是实验流体力学最常用的研究方法。
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计算流体力学结课报告200Km/h列车fluent仿真计算学部：化、环、生学部学院：化工机械与安全学院学号：********班级：化1512班学生姓名：**引言数值仿真就是对所建立的数值模型进行数值实验和求解的过程。
而计算流体力学CFD （Computational Fluid Dynamics）就是在工程仿真实验领域中应用最广泛的一门学科。
任何流体运动的规律都是以质量守恒定律、动量守恒定律和能量守恒定律为基础的。
这些基本定律可由数学方程组来描述，如欧拉方程、N-S方程。
采用数值计算方法，通过计算机求解这些控制流体流动的数学方程，进而研究流体的运动规律这就是CFD研究问题的方法。
在实际计算流体力学方面，采用通用的CFD软件来完成工程上的一些流体力学问题，有极为广泛的应用前景。
近年来，随着计算机技术以及相关技术的发展，CFD技术已经在工程领域内取得重大的进步，特别是在高速列车的外型设计方面起了很大作用。
随着国家经济的发展，国家运输业也有了很大的发展，特别是列车经过几次提速后，高速列车在国家运输行业中所占比例不断提高。
高速列车的特点是庞大、细长、在地面轨道上运行，其空气动力学问题非常复杂。
空气在列车表面形成空气流场，空气阻力急剧增加，作用在列车的阻力大部分来自压强阻力，而一部分来自表面磨擦阻力，这就使能耗过大，同时列车可能出现较大的空气升力，导致列车产生“飘”的现象，激发列车脱轨事故的发生，因此研究高速列车气动力性能非常重要。
用CFD仿真可以详细了解高速列车的空气动力特性，从而设计出阻力小、噪音低等各方面性能完善的高质量列车。
本文采用CFD学科中的常用商业软件Fluent仿真一个时速200km/h的二维流线型车头的外流场，对其空气动力性能进行分析，从而得到不同车辆形状其周围流场的不同，进而分析哪种车型更适合。
第一章计算流体力学概述1.1什么是计算流体力学计算流体力学（Computational Fluid Dynamics）是通过计算机数值计算和图像显示，对包含有流体流动和热传导等相关物理现象的系统所做的分析。
CFD的基本思想可以归结为：把原来在时间域及空间域上连续的物理量的场，如速度场和压力场，用一系列有限个离散点上的变量值得集合来代替，通过一定的原则和方式建立起关于这些离散点上场变量之间关系的代数方程组，然后求解这些方程组获得场变量的近似值。
计算流体力学可以看做是在流动基本方程，即任何流体的运动都遵循的3个基本定律：①质量守恒定律；②动量守恒定律；③能量守恒定律，控制下对流体的数值仿真模拟。
通过这些数值模拟，我们可以得到极其复杂问题的流场内各个位置上的基本物理量（如速度、压力、温度、浓度等）的分布，以及这些量随时间变化的情况，确定是否产生涡流，涡流分布特性及脱流区域等。
还可以据此计算出其它物理量。
流体的运动一般可以通过流动基本方程及相关模型和状态方程由偏微分方程（组）或积分形式方程来描述。
CFD中把这些方程称为控制方程。
这些控制方程的微分或积分项中包括时间/空间变量（自变量）以及物理变量（因变量）。
这些变量分别对应着时间域和空间域及各自区域上的解。
要把这些积分和微分项用离散的代数形式代替，必须首先把求解的问题离散化。
此过程就是求解域被近似为一系列的网格点或单元体的中心，定点或其它特性点上。
在每个网格点上或控制体上，流体运动方程的积分微分项被近似表示为离散分布的变量函数，并由此得控制方程的近似代数方程。
在实际科学及工程中，常采用程序设计语言把求解的过程编成计算机程序，形成CFD软件，通过运行这些软件来得到所需的数值解。
1.2计算流体力学（CFD）的发展应用及特点1.2.1计算流体力学的发展CFD产生于第二次世界大战前后，在20 世纪60年代左右逐渐形成了一门独立的学科。
总的来说随着计算机技术及数值计算方法的发展，从60年代至今，其发展过程可以分为三个阶段。
⑴初始阶段（1965~1974）初始阶段的主要研究内容是解决计算流体力学中的一些基本的理论问题，如模型方程（湍流、流变、传热、辐射、气体－颗粒作用、化学反应、燃烧等）、数值方法（差分格式、代数方程求解等）、网格划分、程序编写与实现等，并就数值结果与大量传统的流体力学实验结果及精确解进行比较，以确定数值预测方法的可靠性、精确性及影响规律。
著名的研究成果如Patankar和Spalding于1967年发表的描述外部绕流问题的抛物线型偏微分方程的P －S方法，1975年推出的解决内流问题的SIMPLE算法等。
另一方面，为了解决工程上具有复杂几何区域内的流动问题，人们开始研究网格的变换问题，如Thompson, Thams和Mastin提出了采用微分方程来根据流动区域的形状生成适体坐标体系，从而使计算流体力学对不规则的几何流动区域有了较强的适应性，逐渐在CFD 中形成了专门的研究领域：“网格形成技术”。
⑵开始走向工业应用阶段(1975～1984年)随着数值预测、原理、方法的不断完善，关键的问题是如何得到工业界的认可，如何在工业设计中得到应用，因此，该阶段的主要研究内容是探讨CFD在解决实际工程问题中的可行性、可靠性及工业化推广应用。
同时，CFD技术开始向各种以流动为基础的工程问题方向发展，如气固、液固多相流、非牛顿流、化学反应流、煤粉燃烧等。
但是，这些研究都需要建立在具有非常专业的研究队伍的基础上，软件没有互换性，自己开发，自己使用，新使用的人通常需要花相当大的精力去阅读前人开发的程序，理解程序设计意图，改进和使用。
1977年，Spalding等开发的用于预测二维边界层内的迁移现象的GENMIX程序公开，其后，他们首先意识到公开计算源程序很难保护自己的知识产权，因此，在1981年，组建的CHAM 公司将包装后的计算软件（PHONNICS－凤凰）正式投放市场，开创了CFD商业软件的先河，但是，在当时，该软件使用起来比较困难，软件的推广并没有达到预期的效果。
我国80年代初期，随着与国外交流的发展，科Z学院、部分高校开始兴起CFD的研究热潮。
⑶快速发展期(1985年～)CFD在工程设计的应用以及应用效果的研究取得了丰硕的成果，在学术界得到了充分的认可。
同时Spalding领导的CHAM公司在发达国家的工业界进行了大量的推广工作， Patankar 也在美国工程师协会的协助下，举行了大范围的培训，皆在推广应用CFD，然而，工业界并没有表现出太多的热情。
1985年的第四界国际计算流体力学会议上，Spalding作了CFD在工程设计中的应用前景的专题报告，在该报告中，他将工程中常见的流动、传热、化学反应等过程分为十大类问题，并指出CFD都有能力加以解决，分析了工业界不感兴趣，是因为软件的通用性能不好，使用困难。
如何在CFD的基础研究与工程开发设计研究之间建立一个桥梁?如何将研究结果为高级工程设计技术人员所掌握，并最大限度地应用于工程咨询、工程开发与设计研究这正是本时期应用基础研究所追求的目标。
此后，随着计算机图形学、计算机微机技术的快速进步，CFD的前后处理软件得到了迅速发展，如GRAPHER，GRAPHER TOOL，ICEM－CFD等等。
同时，一些经济实力雄厚的实体也见到了CFD 应用软件的巨大商机，纷纷介入。
如美国的FLUNENT、ANSYS及英国的AEA等。
1.2.2计算流体力学的应用CFD分析研究可以提供工程设计、生产管理、技术改造中所必需的参数，如流体阻力（阻力损失），流体与固体之间的传热量（散热损失等），气体、固体颗粒的停留时间，产品质量，燃烬程度，反应率，处理能力（产量）等综合参数以及各种现场可调节量（如风量、风温、组分等）对这些综合参数的影响规律性。
还可以提供流动区域内精细的流场（速度矢量）、温度场、各种与反应进程有关的组分参数场，通过对这些场量的分析，发现现有装置或设计中存在的不足，为创新设计、改造设计提供依据。
相当于是一个通用的、多功能的大型冷、热态试验场（数值试验）。
因CFD有强大的模拟仿真功能，它已覆盖了工程的广大领域，随后，这一技术又用于内燃机、汽轮机、燃烧室的设计。
在汽车制造业，用CFD预报阻力、分析车的内部空气流动和车内环境已成为常规。
CFD的应用已成为工业生产中工艺设计的关键因素。
随着我国经济的发展，运输业也有了很大的发展，特别是列车经过几次提速后，高速列车在国家运输行业中所占比例不断提高。
高速列车的特点是庞大、细长、在地面轨道上运行，其空气动力学问题非常复杂。
空气在列车表面形成空气流场，空气阻力急剧增加，作用在列车的阻力大部分来自压强阻力，而一部分来自表面磨擦阻力，这就使能耗过大，同时列车可能出现较大的空气升力，导致列车产生“飘”的现象，激发列车脱轨事故的发生，因此研究高速列车气动力性能非常重要。
用CFD仿真可以详细了解高速列车的空气动力特性，从而设计出阻力小、噪音低等各方面性能完善的高质量列车。
第二章时速200km/h高速列车Gambit建模及计算本次的计算是对200km/h二维列车明线运行空气流场数值仿真分析，即以计算流体力学（CFD）为理论依据，采用Fluent软件数值仿真一个时速200km/h的二维流线型车头模型的外流线场，对其空气动力性能进行分析，得到列车运行时的周围气体运动的特征，对指导设计以获得良好的列车外型提供依据。
2.1建立计算模型受计算机硬件条件的限制，计算模型不可能完全模拟列出的真实情况，必须抓住主要矛盾对列车某些结构尤其是车头及车尾进行简化，并缩短列车长度。
本次计算模型实施了极大的简化，只是模拟出了列车车头的大致形状以及一部分车身，其他的都予以忽略。
2.1.1利用AutoCAD建立车体计算模型图2-1 车体模型2.1.2计算网格划分仿真实验当中由于在模型表面附近的空气流场特性变化比较大，如流场速度，压强，方向等，而在距列车模型表面较远处流场较稳定，所以在划分网格时在靠近表面层出的网格要密些，在靠近远处边界的地方网格可以疏松些。
这样处理的好处是不仅不影响边界处的流场分析效果，而且可以减少计算网格，减少内存量。
在网格划分过程中，根据模型特点及其计算区域的形状，可将区域划分为五个分块，分别对每一个分块进行网格划分，如图2-2。
这样处理是因为，在车头处车体形状不规则，多是由曲线构成，如果采用相同的网格划分方法，形成的网格质量很差，这不仅使计算精度降低，而且有可能不收敛，得不到数值解。
网格划分是仿真实验中最基本也是最重要的一步，网格划分质量的好坏不仅影响以后仿真计算的精度，而且对收敛性影响很大，如果网格质量不好可能会使实验得不到有效的收敛解。
第一章中已经简述，在流体力学控制方程的微分和积分项中包括时间/空间变量，这些变量分别对应着相应的求解域和这些求解域上的解。