流体动力学基础工程流体力学闻建龙
工程流体力学（水力学）闻德第五章-实际流体动力学基础课后答案
⼯程流体⼒学（⽔⼒学）闻德第五章-实际流体动⼒学基础课后答案⼯程流体⼒学闻德课后习题答案第五章实际流体动⼒学基础5—1设在流场中的速度分布为u x =2ax ，u y =-2ay ，a 为实数，且a >0。
试求切应⼒τxy 、τyx 和附加压应⼒p ′x 、p ′y 以及压应⼒p x 、p y 。
解：0y x xy yx u u x y ττµ==+=24xxu p a xµµ?'=-=-?，24y y u p a y µµ?'=-=?， 4x x p p p p a µ'=+=-，4y y p p p p a µ'=+=+5－2 设例５－1中的下平板固定不动，上平板以速度v 沿x 轴⽅向作等速运动（如图所⽰），由于上平板运动⽽引起的这种流动，称柯埃梯（Couette ）流动。
试求在这种流动情况下，两平板间的速度分布。
（请将d 0d px=时的这⼀流动与在第⼀章中讨论流体粘性时的流动相⽐较）解：将坐标系ox 轴移⾄下平板，则边界条件为 y ＝０，0X u u ==；y h =，u v =。
由例５－1中的（11）式可得2d (1)2d h y p y yu v h x h h µ=-- （１）当d 0d p x =时，y u v h=，速度ｕ为直线分布，这种特殊情况的流动称简单柯埃梯流动或简单剪切流动。
它只是由于平板运动，由于流体的粘滞性带动流体发⽣的流动。
当d 0d px≠时，即为⼀般的柯埃梯流动，它是由简单柯埃梯流动和泊萧叶流动叠加⽽成，速度分布为(1)u y y yp v h h h=-- （２）式中2d ()2d h pp v xµ=- （３）当p ＞０时，沿着流动⽅向压强减⼩，速度在整个断⾯上的分布均为正值；当p ＜０时，沿流动⽅向压强增加，则可能在静⽌壁⾯附近产⽣倒流，这主要发⽣p ＜－１的情况．5－3 设明渠⼆维均匀（层流）流动，如图所⽰。
工程流体力学教学作者闻建龙工程流体力学习题+答案
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 物质就是按什么原则分为固体与液体两大类的？解:从物质受力与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:流体不管就是液体还就是气体,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就是什么？在解决流动问题时,应用连续介质模型的条件就是什么？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,把真实的流体瞧成就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。
流体连续性假设就是流体力学中第一个根本性假设,将真实流体瞧成为连续介质,意味着流体的一切宏观物理量,如密度、压力、速度等,都可瞧成时间与空间位置的连续函数,使我们有可能用数学分析来讨论与解决流体力学问题。
在一些特定情况下,连续介质假设就是不成立的,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25.1m 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的水与C 020时密度为3856m 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 ⋅⨯=-3101μ20℃,3/856m kg =ρ, 原油:s Pa ⋅⨯='-3102.7μ水:233/410416101m N u=⨯⨯=⋅=--δμτ N A F 65.14=⨯=⋅=τ油: 233/8.2810416102.7m N u =⨯⨯=⋅'=--δμτ N A F 2.435.18.28=⨯=⋅=τ1-4 在相距mm 40=δ的两平行平板间充满动力粘度s Pa ⋅=7.0μ液体(图1-4),液体中有一边长为mm a 60=的正方形薄板以s m u 15=的速度水平移动,由于粘性带动液体运动,假设沿垂直方向速度大小的分布规律就是直线。
工程流体力学(闻建龙)课后答案(部分)
x
D
B
G
h3
yD
L
L T L cos F ( yD y0 ) G cos 2
（2）下游有水时的启门力
y
T L cos F ( yD y0 ) G
L cos F2 ( yD 2 y0 ) 2
L T L cos F ( yD y0 ) G cos 2 2 4 4 3 L h2 / sin 2 / sin 60 = = =2.3094 3 3/2 3 hc (h1 h2 / 2)=(1 2 / 2) 2
解：根据题意，雷诺数为
Re f (v , L, , )
选择 L、v、 作为基本单位，于是
π
Re ，π1 a1 1 1 La v L v
3 0 0, 0, 0 a 1 3 （ L（LT ） ML ） 1 0 1 1, 1 1, 1 1 0 1 1 3 1 1 1 La（LT1 1 ML3 1 ML1T 1 1 ）（ ） 1 Re f 1 Lv 1
解 该问题是一等直径长管输送问题，因此伯努利方程为
2 2 pA A v A pB B vB zA zB hf g 2g g 2g
由题意
z A zB，v A vB = v，取 A B
pA pB L v2 hf g d 2g
假设流动属于水力光滑区
2 v2 vm p 或 g m lm g p l p
2 2 1 vm v p 则 ，即kv kl2 lm l p
工程流体力学教学课件pt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25.1m 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 020时密度为3856m 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 ⋅⨯=-3101μ20℃，3/856m kg =ρ， 原油：s Pa ⋅⨯='-3102.7μ水：233/410416101m N u=⨯⨯=⋅=--δμτ 油： 233/8.2810416102.7m N u =⨯⨯=⋅'=--δμτ 1-4 在相距mm 40=δ的两平行平板间充满动力粘度s Pa ⋅=7.0μ液体（图1-4），液体中有一边长为mm a60=的正方形薄板以s m u 15=的速度水平移动，由于粘性带动液体运动，假设沿垂直方向速度大小的分布规律是直线。
闻建龙流体力学答案（共1篇）
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篇1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25. 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 020时密度为3856m 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 ⋅⨯=-3101μ20℃, 3/856m kg =ρ, 原油:s Pa ⋅⨯=…-3 102. 7μ 水: 233/410416101m N u=⨯⨯=⋅=--δμτN A F 65. 14=⨯=⋅=τ油: 233/8. 2810416102. 7m N u=⨯⨯=⋅‟=--δμτ N A F 2. 435. 18. 28=⨯=⋅=τ1-4 在相距mm 40=δ的两平行平板间充满动力粘度s Pa ⋅=7. 0μ液体(图1-4) ,液体中有一边长为mm a 60=的正方形薄板以s m u 15=的速度水平移动, 由于粘性带动液体运动,假设沿垂直方向速度大小的分布规律是直线。
《流体力学与流体机械》课程参考文献.
18、泵与风机，杨诗成、王喜魁编，中国电力出版社，2007；
20、泵与风机，王朝晖主编，中国石化出版社，2007；
21、泵与风机，沙毅、闻建龙编著，中国科学技术大学出版社，2005；
22、泵与风机，郭立君、何川主编，中国电力出版社，2004。
《流体力学与流体机械》课程参考文献
1、工程流体力学，李文科编著，中国科学技术大学出版社，2007；
2、工程流体力学，李玉柱、江春波编著，清华大学出版社，2007；
3、流体力学，王松岭主编，中国电力出版社，2007；
4、工程流体力学，唐晓寅主编，重庆大学出版社,2007;
5、流体力学，张兆顺、崔桂香编著，清华大学出版社，2006；
12、工程流体力学，赵孝保主编，东南大学出版社，2004；
13、流体力学，孔珑主编，高等教育出版社，2003；
14、流体力学，丁祖荣编著，高等教育出版社，2003；
15、流体力学与流16、流体力学，孙祥海编著，上海交通大学出版社，2000；
17、工程流体力学，莫乃榕主编，华中理工大学出版社，2000；
6、流体力学，刘建军、章宝华主编，北京大学出版社，2006；
7、工程流体力学，夏泰淳主编，上海交通大学出版社，2006；
8、工程流体力学，陈卓如主编，高等教育出版社2004；
9、流体力学，龙天渝、蔡增基主编，中国建筑工业出版社，2004；
10、流体力学，王松岭主编，中国电力出版社，2004；
11、流体力学，陈文义、张伟主编，天津大学出版社，2004；
存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛车手从四川省网得分vrgr存在着赛
闻德荪《工程流体力学》考研笔记
闻德荪《工程流体力学》考研笔记闻德荪教授的《工程流体力学》考研笔记是一本备受广大考研学子称赞的教材。
该笔记内容丰富、系统、易懂，对于工程流体力学这门学科的理解和运用有着重要的指导作用。
以下是本文对该笔记的简要介绍。
《工程流体力学》考研笔记以流体力学的基本概念和原理为线索，深入浅出地介绍了流体静力学、流体动力学、流体表面张力、湍流等基本内容。
首先，笔记从流体静力学入手，讲解了流体受力平衡的原理以及应用方式。
接着，通过数学推导和实际案例，介绍了流体动力学的基本原理，包括连续性方程、动量方程和能量方程等。
通过这些内容，学生能够全面了解流体的运动规律和特性。
在介绍完基本的流体力学原理之后，笔记详细探讨了流体运动的各个方面，如流体的旋转、倾斜、加速和减速等。
同时，笔记注重实践应用，将这些原理与实际工程中的问题联系起来，让学生能够将所学的理论知识应用到实际中。
此外，笔记还介绍了一些重要的流体特性，如表面张力和湍流。
这些内容不仅加深了学生对流体力学的理解，还有助于学生更好地应对考试中的相关问题。
除了基础理论之外，笔记还对一些常见的流体力学实验方法进行了介绍。
例如，通过对静力学、动力学和表面张力实验的分析，学生可以更好地理解实验原理和步骤，并能够正确分析实验结果。
这对于提高学生的实验能力和科学研究水平具有重要意义。
另外，闻德荪教授的《工程流体力学》考研笔记还配备了大量的习题和解析，可以帮助学生检测和巩固所学的知识。
这些习题包括选择题、填空题和计算题等多种形式，覆盖了教材中的各个知识点。
通过反复练习，学生可以更好地掌握流体力学的相关知识，并提高解题能力。
同时，笔记还提供了详细的解答和解析，使学生能够更好地理解题目的解题思路和方法。
总之，闻德荪教授的《工程流体力学》考研笔记凭借其全面、易懂、实用的特点，成为众多考研学子备考的重要参考资料。
通过系统学习这份笔记，学生能够全面掌握流体力学的基本概念和原理，并能够将所学知识应用到实际工程问题中。
工程流体力学课程思政教学设计与实践
有效德育852370973@基金项目:江苏高校品牌专业建设工程资助项目 诗画流体力学教学模式的深入探索与实践 (2019JGYB 007)㊂通讯作者:王军锋㊂工程流体力学课程思政教学设计与实践ʏ㊀江苏大学能源与动力工程学院㊀田加猛㊀王军锋㊀王贞涛㊀王晓英㊀㊀摘要:课程思政是高校落实立德树人根本任务的重要途径和明确要求㊂如何有效融合课程思政元素进入课堂教学,同时避免生硬说教和生搬硬套是目前高校教学面临的主要难题㊂本文以江苏大学能源与动力工程专业开设的工程流体力学课程为例,进行工程流体力学课程思政教学设计,旨在为相关专业课程构建科学合理的思政教学体系提供方法借鉴㊂关键词:课程思政工程;流体力学;思政元素;本研互融0㊀引言2016年12月,习近平总书记在全国高校思想政治工作会议中强调,要坚持把立德树人作为中心环节,把思想政治工作贯穿教育教学全过程㊂2020年5月教育部印发‘高等学校课程思政建设指导纲要“中指出,全面推进课程思政建设是落实立德树人根本任务的战略举措,要使各类课程与思政课程同向同行,形成协同效应,构建全员全程全方位育人大格局㊂纲要中还指出要深入梳理专业课教学内容,结合不同课程特点㊁思维方法和价值理念,深入挖掘课程思政元素,有机融入课程教学,达到润物无声的育人效果㊂工程流体力学是能源动力类专业的核心技术基础课程和机械㊁环境㊁化工㊁土木㊁生物等工程技术类专业的主要基础课程,是研究基础科学理论与专业工程技术之间的桥梁和纽带㊂该课程在理工类专业占据重要的基础地位,相关专业学生的思政培养关乎国家重大工程领域的发展㊂然而工程流体力学课程知识点多㊁理论性强,专业课教师往往只注重专业知识的讲授,教师思政观念相对薄弱㊂思政课教师㊁辅导员与专业课教师各自为政,造成教学过程中协同育人效应弱化,无法形成有效的思政教育合力㊂一方面教师主体需提升课程思政建设的意识和能力,另一方面思政课教师与专业课教师需要合作教学教研,并充分发挥教研室㊁教学团队㊁课题组等基层教学与科研组织的作用㊂工程流体力学课程与工程技术紧密联系,其间蕴含着大量的思政元素㊂如何有效融合课程思政元素进入课堂教学,同时避免生硬说教和生搬硬套是目前高校教学面临的难题㊂需要深挖课程思政资源,将教学内容和思政内容具体化和目标化,有机融入课堂教学㊂下面笔者将以江苏大学能动专业所开展的工程流体力学课程为例,介绍如何将思政教育理念和专业课教育深入融合,为相关专业课程思政走出 贴标签 两张皮 的困境,构建科学合理的课程思政教学体系,充分落实立德树人的根本任务提供方法借鉴㊂1㊀工程流体力学课程介绍工程流体力学以工程技术为背景,研究流体在外力作用下平衡和运动规律,是力学的一个分支㊂该课程的主要授课内容包括流体基本物理性质㊁流体在静止和运动状态下的受力㊁基本方程和基本规律㊂课程内容涉及流体性质㊁流体静力学㊁流体运动学㊁相似理论与量纲分析㊁流动阻力与水头损失㊁有压管路㊁孔口和管嘴的水力计算㊁黏性流体动力学以及计算流体力学基础等版块,该课程既为能源动力类专业课程奠定流体力学理论基础,又为工程技术中的实际流动问题分析提供方法和工具,同时也是后续流体机械㊁传热学㊁燃烧学等专业基础课程的先修课程,起着承上启下的作用㊂教材选用笔者所在的江苏大学流体力学教学团队所编写的‘工程流体力学“(第2版),配有教学课件和课后习题,本文的课程思政内容设计与实践主要基于该教材开展㊂2㊀工程流体力学课程思政元素融入与实践2.1㊀增强学生的民族自豪感和国家荣誉感在工程流体力学导论部分授课中,笔者通过介绍我国古代流体力学的发展和应用,展现我国古代劳动人民的智慧,增强学生民族自豪感㊂例如,距今4000多年前,大禹率领民众采用 疏顺导滞 的处理方法而平息了水患,使百姓得以顺利从事农业生产㊂在距今2000多年前的战国时期,秦国蜀郡太守李冰率众修建的都江堰水利工程,科学地解决了江水自动分流㊁自动排沙以及控制进水流量等问题,消除了水患,造就了以天府之国 著称的成都平原㊂最伟大之处是建堰2250多年来经久不衰,而且发挥着愈来愈大的作用,是世界水利文化的鼻祖㊂ 大禹治水 和都江堰水利工程说明我国在古代就已经掌握了明渠和堰流理论,体现博看网 . All Rights Reserved.852370973@有效德育了我国古代劳动人民应用流体力学基本原理解决实际工程问题的智慧㊂最后介绍我国宏大的南水北调水利工程,通过三条调水线路联系长江㊁黄河㊁淮河和海河四大水系,构成了以 四横三纵 为主体的总体布局,实现了中国水资源南北调配㊁东西互济的合理配置格局㊂尤其是江苏大学流体机械工程技术研究中心所研发的装备用泵,在三峡工程㊁南水北调等国内外重大工程上广泛应用,为我国水利输运和保障用水做出了重要贡献㊂此外西汉时期发明的刻漏㊁铜壶滴漏等计时工具以及水磨㊁水轮翻车,北宋时期修建的真州复闸都要比西方国家早几百年㊂上述案例无不是我国古代人民应用流体力学的成功典范和智慧结晶,学生民族自豪感和国家荣誉感油然而生㊂2.2㊀激发学生科技报国的家国情怀和使命担当工程流体力学涉及知识点理论性强㊁公式繁杂㊁学生难以理解㊂一方面需要将多媒体动画和板书有机结合起来,使枯燥㊁呆板的公式与形象的视频动画演示相互融合,帮助学生充分理解相关理论;另一方面通过引入理论背后科学家的故事,加深学生对知识点的印象,同时激发学生科技报国的家国情怀和使命担当㊂例如在边界层理论的知识点讲授中,涉及了航空史上占据重要地位的气体动力学公式 卡门-钱学森公式㊂除在课堂上讲述基础理论外,还介绍我国空气动力学家㊁两弹一星功勋奖章获得者钱学森先生突破重重艰难险阻,回国效力,献身国防的故事㊂由于钱学森在国防现代化领域做出的突出贡献,使中国导弹㊁原子弹的发射至少提前了20年㊂感动中国组委会曾这样评价 在他心里,国为重㊁家为轻㊁科学最重㊁名利最轻㊂五年归国路,十年两弹成㊂他是知识的宝藏,是科学的旗帜,是中华民族知识分子的典范㊂ 正是一大批如钱学森㊁邓稼先㊁周培源㊁陆士嘉等孜孜不倦㊁甘于奉献的科学泰斗才铸就了我国科技强国㊁国防强国的世界地位,使我国屹立于世界民族之林㊂面对突如其来的新冠肺炎疫情,一大批典型人物㊁感人故事和优秀事迹涌现出来,例如84岁高龄的钟南山院士㊁73岁的李兰娟院士㊁援鄂医疗队㊁火神山㊁雷神山医院等,为我国新冠肺炎疫情防控做出了巨大贡献㊂大量科技工作者应用流体力学知识,通过CFD计算软件模拟飞沫飞行㊁密闭空间的气流流动以及马桶冲水涡流等为新冠病毒防控提供了理论指导㊂上述爱国故事和感人事迹以及科技工作者的作为使学生认识到面临国家危难时,科技工作者应为国分忧,勇担重任,激发了学生科技报国的家国情怀和使命担当㊂2.3㊀鼓励学生继承和发扬中国优秀传统文化在课堂教学过程中结合中国古典诗词进行讲解,使学生体会中国传统文化的博大精深,提升其文化素养㊂例如使用伯努利原理解释诗句 野渡无人舟自横 中 舟自横 的现象,使同学们认识到中国古诗词中蕴含深刻的流体力学理论㊂又比如南唐后主李煜‘虞美人“中的 一江春水向东流 ,为什么水只能朝东流,应用所学的流体力学知识该如何解释㊂笔者所在的江苏大学流体力学教学团队还发起并组织诗画流体力学创作大赛,旨在 赏中华诗词,析世界名画,品流体力学之美 ,使学生在品赏诗画意境之美的同时,从中体味出流体流动规律,分析流体流动特点及其基本原理,以及可能的工程应用㊂在弘扬和继承中华传统文化的同时,激发学生探索科学问题的兴趣,使学生在创作过程中,形成较强的自主学习能力及创作能力,从分享中获得乐趣,从探索中获得成就感㊂2.4㊀积极探索 本研互融 思政教育新模式除在课堂上融入思政元素,笔者所在的江苏大学荷电多相流理论及工程应用科研团队还在课后积极探索 本研互融 思政教育新模式,引导广大青年学子在实践中树立远大理想,锤炼品德修为,将思想建设和实践育人有机结合,大幅提升学生服务国家㊁服务人民的社会责任感㊂按照具体项目组建 导师+研究生+本科生 的科研实战团队,为本科生提供科研项目助研岗位,根据学生特点,设计制定研究方案,分配个性化的科研任务,通过参与实际的科研项目或负责具体的科研任务,引导学生参与研究性学习㊂例如在2020年新冠肺炎疫情防控工作中,带领学生支援 雷神山㊁火神山 产学研防疫一线,为解决传统消杀方法低效㊁不均匀㊁消毒液用量大等问题,创新性地研制静电雾化消杀机,节约成本的同时减轻了消杀工作人员的劳动强度㊂通过产学研合作自主研发了 智能测温消毒通道 可同步完成测温㊁消毒和身份识别 三部曲 ,为学校校园防疫阻击战提供了科技支撑㊂发起并组织全校大学生校园防疫线上设计大赛,以实际行动践行 科技防疫 责任担当㊂发扬和继承 两山 抗疫精神,使学生在国家重大需求的社会实践中受教育㊁做贡献㊂3㊀结语教育强则国家强㊂高等教育发展水平是一个国家发展水平和发展潜力的重要标志,而课程思政建设是落实立德树人根本任务㊁全面提高高校人才培养质量的必然要求㊂工程流体力学以工程技术为背景,具有丰富的思政元素,通过构建科学合理的思政教学体系,可将高校思想政治教育与专业教学深度融合㊁无缝衔接,将价值塑造㊁知识传授与能力培养三者融为一体,形成协同效应,全面提高人才培养质量和高等教育发展水平㊂参考文献[1]习近平.把思想政治工作贯穿教育教学全过程开创我国高等教育事业发展新局面[N].人民日报,2016-12-09(11).[2]王贞涛,王晓英,闻建龙,等.流体力学MOOC教学模式改革探讨[J].创新教育研究,2017,5(01):12-16.[3]王娟.新冠疫情背景下‘工程流体力学“开学第一课思政元素与在线教学设计与实践[J].产业与科技论坛,2020, 19(18):147-148.[4]王晓英,王军锋,王贞涛,等.诗画流体力学教学模式的探索与实践[J].高等工程教育研究,2019,(S1):74-76.责任编辑㊀任㊀远博看网 . All Rights Reserved.。
第三章流体动力学no1
四、均匀流和非均匀流（按质点运动要素是否随流程变化） 均匀流——流线是平行直线的流动，各过水断 面上的流速分布沿程不变 非均匀流——流线不是平行直线的流动，即沿流 程方向速度分布不均
渐变流：沿程逐渐改变的流动，流线几乎是平行的 非均匀流 急变流：沿程急剧改变的流动，流线是曲线
五、元流和总流 1．流管（stream tube）
u z u z ( x, y, z )
p p( x, y, z)
二、一元、二元和三元流动（one/two/three dimensional flow）
所谓元是指影响运动参数的空间坐标分量 一元流：流体的运动要素是一个空间坐标的函数
二元流： 流体的运动要素是二个空间坐标的（不限于直角坐 标）函数。如圆截面管道中流体的流动。
适用范围：理想流体或实际流体；恒定流或非恒定流 体；可压缩流体或不可压缩流体。 恒定流：
( u x ) ( u y ) ( uz ) 0 x y z
不可压缩 流体：
u x u y u z 0 x y z
二、总流连续性方程
不可压缩恒定总流
u x u y u z 0 x y z
三元流：流动流体的运动要素是三个空间坐标的函数。 如水在断面形状与大小沿程变化的天然河道中的流动。
三、流线（stream line）和迹线（path line） (1)流线的定义 表示某一瞬时流体各质点流动趋势的曲线，曲线 上任一点的切线方向与该点的流速方向重合。
描述流场中不同空间 质点在同一时刻的运 动情况
(3)流线的方程
设dr为流线上A处的一微元弧长
dr dxi dyj dzk
u为流体质点在A点的流速 u u x i u y j u z k
工程流体力学(孔珑版)第四章_题解(教学专题)
第四章 流体运动学和流体动力学基础【4-2】 已知平面流动的速度分布规律为j y x xi y x y v 222222+++-=πΓπΓ式中Γ为常数。
求流线方程并画出若干条流线。
【解】 由题设，()222,y x y y x v x +-=πΓ，()222,yx xy x v y +=πΓ 代入流线的微分方程()()t z y x v yt z y x v x y x ,,,d ,,,d =得22222d 2d y x x y y x yx+=+-πΓπΓxy y x d d -=yy x x d d -=⎰⎰-=y y x x d dC y x +-=222121'22C y x =+【4-4】 已知流场的速度分布为k xy j y i xy v +-=3231（1）问属于几维流动？（2）求（x , y , z ）=（1, 2, 3）点的加速度。
【解】 （1）由于速度分布可以写为()()()k y x v j y x v i y x v v z y x,,,++= (1) 流动参量是两个坐标的函数，因此属于二维流动。
（2）由题设，()2,xy y x v x = (2)()331,y y x v y -= (3)()xy y x v z =, (4)()()()()4322223222310231031d d xy xy y y xy xy zxy xy y y xy x xy xy t z vv y v v x v v t v t v a x z x y x x x x x =+⋅-+=∂∂+∂∂-∂∂+∂∂=∂∂+∂∂+∂∂+∂∂==(5)()52333332331031003131313131d d y y y y z xy y y y y x xy y t zv v yv v xv v tv tv a y zy yy xy y y =+-⋅-+=⎪⎭⎫ ⎝⎛-∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛-∂∂-⎪⎭⎫ ⎝⎛-∂∂+⎪⎭⎫ ⎝⎛-∂∂=∂∂+∂∂+∂∂+∂∂== (6)()()()()3323232031031d d xy x y y xy xy zxy xy y y xy x xy xy t z vv y v v x v v t v t v a z z z y z x z z z =+⋅-⋅+=∂∂+∂∂-∂∂+∂∂=∂∂+∂∂+∂∂+∂∂==(7)将x =1，y=2，z =3代入式(5)(6)(7)，得31621313144=⨯⨯==xy a x 3322313155=⨯==y a y 31621323233=⨯⨯==xy a z【4-15】 图4-28所示为一文丘里管和压强计，试推导体积流量和压强计读数之间的关系式。
工程流体力学试题库.
闻建龙主编的《工程流体力学》习题参考答案第一章 绪论1-3 底面积为25.1m 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 020时密度为3856m kg 的原油时，移动平板所需的力各为多大？题1-3图1-4 在相距mm 40=δ的两平行平板间充满动力粘度s Pa ⋅=7.0μ液体（图1-4），液体中有一边长为mm a 60=的正方形薄板以s m u 15=的速度水平移动，由于粘性带动液体运动，假设沿垂直方向速度大小的分布规律是直线。
1）当mm h 10=时，求薄板运动的液体阻力。
2）如果h 可改变，h 为多大时，薄板的阻力最小？并计算其最小阻力值。
题1-4图1-5 直径mm d 400=，长m l 2000=输水管作水压试验，管内水的压强加至Pa 6105.7⨯时封闭，经h 1后由于泄漏压强降至Pa 6100.7⨯，不计水管变形，水的压缩率为19105.0--⨯Pa ，求水的泄漏量。
第二章 流体静力学2-2 如图所示，压差计中水银柱高差m h 36.0=∆，A 、B 两容器盛水，位置高差m z 1=∆，试求A 、B 容器中心压强差B A p p -。
题2-2图第三章 流体运动学基础2-3 已知平面不可压缩流体的流速分量为y v x -=1，t v y =试求：1）0=t 时过()0 ,0点的迹线方程。
2）1=t 时过()0 ,0点的流线方程。
3-8 下列两个流场的速度分布是： 1）Cy v x -=，Cx v y =，0=z v 2）22y x Cx v x +=，22yx Cyv y +=，0=z v 试求旋转角速度（C 为常数）。
第四章 流体动力学基础3-3 如图所示，有一管路，A 、B 两点的高差m z 1=∆，点A 处直径m d A 25.0=，压强Pa p A 41084.7⨯=，点B 处直径m d B 5.0=，压强Pa p B 4109.4⨯=，断面平均流速s m v B 2.1=。
工程流体力学基础(第2版)第5章
的量纲也相应地分为基本量纲和导出量纲。基本量纲是不能从别的量 纲推导出来的，而导出量纲是可以从别的量纲推导出来的。但哪些量 纲作为基本量纲并没有一定的标准，只是一个习惯和方便的问题。
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第 4 节 量纲分析
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第 2 节 动力相似准则
• 本节导出的牛顿数、弗劳德数、雷诺数、欧拉数、柯西数、马赫数、 韦伯数、斯特劳哈尔数统称为流体动力学相似准则数。
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第 3 节 相似模型试验
• 对于模型试验设计，如果在原型与模型之间严格满足相似律，则两个 流动就是相似的，模型试验的结果，按照相似律完全可以反映出原型 的流动情况。在相似律中，几何相似是由加工来完成的，运动相似可 以由动力相似反映出来，那么动力相似律能否完全满足呢？
• 流体力学中常取长度 L 、时间 T 和质量 M 为基本量纲；在与温度有 关的流体力学问题中，还要增加温度的量纲 Θ 为基本量纲。由基本 量纲组成的单位称为导出量纲，任一物理量 N 的量纲表示为 dim N 。
• 力学中的基本量纲一般定为三个，关于三个基本量纲的选取有一定的 要求，即要求基本量纲必须具有独立性，其中任何一个都不能从其余 的基本量纲导出。例如长度、时间和速度三个显然是不成的，因为速 度可以由长度和时间导出，不是独立的。
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第 3 节 相似模型试验
• 另外还可采用自模化的特性和稳定性来简化模型设计。例如，在有压 黏性管流中，当雷诺数大到一定数值后，管内流体的紊乱程度及速度 剖面几乎不再变化，阻力系数与雷诺数无关，此时雷诺准则已失去作 用，流动进入自动模化区，此时不必考虑模型的雷诺数与原型的雷诺 数是否相等，只要模型与原型所处同一模化区即可。
工程流体力学(闻建龙)课后答案(部分)
为了简化湍流计算，研究者们提出了各种湍流模型，如零方程模型、一方程模型 和两方程模型等。这些模型通过建立数学方程来描述湍流的统计性质和流动特性 。
模拟方法
针对湍流模拟，常用的数值方法包括直接数值模拟（DNS）、大涡模拟（LES）和 雷诺平均模拟（RANS）。这些方法在精度和计算成本上各有优缺点，适用于不同 的流动条件和工程问题。
它描述了颗粒运动的速度与颗粒半径和流体粘性的关系。
流体动力学的基本方程
要点一
总结词
流体动力学的近似解法、数值解法。
要点二
详细描述
对于一些复杂的问题，我们可能无法得到精确的解析解， 这时就需要采用近似解法或者数值解法。近似解法包括摄 动法、迭代法等，数值解法则包括有限差分法、有限元法 等。这些方法可以帮助我们得到相对精确的结果，但是计 算量较大，需要借助计算机进行计算。
工程流体力学(闻建龙)课后答 案(部分)
目
CONTENCT
录
• 绪论 • 流体静力学 • 流体动力学基础 • 流体流动的能量转换与损失 • 流体流动的湍流与噪声 • 工程流体力学的应用实例
01
绪论
流体的定义与分类
总结词
流体的定义与分类
详细描述
流体是具有流动性的连续介质，可分为牛顿流体和非牛顿流体。牛顿流体遵循 牛顿第二定律，具有粘性和剪切应力；非牛顿流体不遵循牛顿第二定律，其流 动行为与剪切速率、温度和压力等条件有关。
THANK YOU
感谢聆听
流体流动的效率与节能措施
提高流速
减小流体的粘性和摩擦阻力，提高流速可以减小流体流动的能量 损失，提高流动效率。
优化流道设计
合理设计流道形状、尺寸和布局，减小流体的局部损失和摩擦阻力， 提高流动效率。
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z p p dy p p dz
y 2
z 2
y
x
第一节 理想流体的运动微分方程
x方向
p
p x
dx 2
dydz
p
p x
dx 2
Hale Waihona Puke dydzy方向p
p y
dy 2
dzdx
p
p y
dy 2
dzdx
z方向
p
p z
dz 2
dxdy
p
p z
dz 2
dxdy
p
p z
dz 2
p
p
根据牛顿第二定律建立欧拉运动微分程。
在运动的理想流体中，取一微元六面体，如图示。
理想流体不存在粘性，运动时 不产生切应力，只有正应力。
各方向所受压力为
1. 表面力 理想流体中没有切应力
p
p z
dz 2
p
p
dy
y 2
p p dx
x 2 dz A
p p dx x 2
dy dx
（摩擦力），作用在微元体 上的表面力只有重直指向作 用面的压力。
（2）沿同一微元流束（流线）积分。 因定常流动，流线与迹线重合，即
dx dt
vx ,
dy dt
vy,
dz dt
vz
（3）质量力只有重力。即
fx 0, f y 0, fz g
第二节 伯努利方程
将欧拉运动微分方程各式分别乘以同一流线上的微元线段矢 量ds的投影dx、dy、dz，然后相加得
fx
z方向
p
p z
dz 2
dxdy
p
p z
dz 2
dxdy
p dxdydz
x
p dydzdx y
p dzdxdy z
第一节 理想流体的运动微分方程
2. 质量力 设中心处各方向的单位质量力分别为 fx , f y , fz , 体的平均密度，则各方向的质量分别为
为微元
fxdxdydz,
根据牛顿第二定律
1 r
( rvr )
r
1 r
( v
)
(vz )
z t
f
1
p
0
dv dt
z
r o
R
第一节 理想流体的运动微分方程
C
1 r
( rvr ) r
1 ( rvr ) 1 (v r r r
1 v vz 0
r z
)
(vz )
z t
f
1
p
0
dv dt
u
e1
1 H1
dx
dv y dt
dy
dvz dt
dz
第二节 伯努利方程
fxdx f ydy fzdz
1
p x
dx
p y
dy
p z
dz
dv x dt
dx
dv y dt
dy
dvz dt
dz
将假设条件代入得
gdz
1
dp
(v x dv x
v ydv y
vzdvz
)
d
v
2 x
v
2 y
2
vz2
z1
p1
g
v12 2g
z2
p2
g
v22 2g
+hw
第二节 伯努利方程
四、实际流体总流的伯努利方程 在实际工程中，如流体在管道、渠道中的流动问题，
需要对微元流束的伯努利方程在整个过流断面上积分，然 后推广到总流上。
将式
z1
p1
g
v12 2g
z2
p2
g
v22 2g
+hw
两边同乘以流体的重量流量 gdqV ，得单位时间内微元流
王常斌 2013
工程流体力学
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章
绪论 流体静力学 流体运动学基础 流体动力学基础 相似理论与量纲分析
第六章 流动阻力与水头损失 第七章 有压管路、孔嘴计算 第八章 粘性流体力学基础 第九章 工程湍流及其应用 第十章 流体力学实验技术 第十一章 气体的一元流动 第十二章 缝隙流动
x
vy vy
v x y v y
y
vz vz
v x z v y
z
fz
1
p z
vz t
+v x
vz x
vy
vz y
vz
vz z
第一节 理想流体的运动微分方程
fx fy
1
1
p x p y
v x t v y
t
+v x +v x
v x x v y
x
vy vy
v x y v y
y
vz vz
出，又称欧拉运动微分方程。
对于静止流体，速度为零，欧拉运动微分方程简化为欧拉平衡微
分方程。
第一节 理想流体的运动微分方程
将式中的加速度写成展开式
fx
1
p x
dv x dt
fy
1
p y
dv y dt
fz
1
p z
dvz dt
v f (x, y, z,t)
fx fy
1
1
p x p y
束总机械能的关系，即
z1
p1
g
v12 2g
gdqV
z2
p2
g
v22 2g
gdqV
+hw
gd qV
第二节 伯努利方程
z1
p1
g
v12 2g
gdqV
z2
p2
g
v22 2g
gdqV
+hw
gd qV
将上式进行积分，可得单位时间内通过总流过流断面上机
械能的关系为
流体动力学研究 ◇流体在外力作用下的运动规律及其与边界的相互作用。
本章内容 ◇根据 牛顿运动定律、动量守恒定律、能量守恒定律 ◇推导流体力学中的 欧拉运动微分方程 动量方程 能量方程
第四章 流体动力学基础
第一节 第二节 第三节 第四节
理想流体的运动微分方程 伯努利方程 动量方程 动量矩方程
第一节 理想流体的运动微分方程
第二节 伯努利方程
2. 几何意义
总水头 测压管水头
位置水头
v2 2g p
g
z —位置水头
p
g
—压强水头
v2 —速度水头 2g
z z0
伯努利方程表示不可压缩理想流体在重力作用下作定常 流动时，沿同一微元流束（流线），各点的位置水头、压强 水头、速度水头之和保持不变，总水头线是一条水平线。
第二节 伯努利方程
dy
y 2
p p dx
x 2 dz A
p p dx x 2
dy dx
z p p dy p p dz
y 2
z 2
y
x
第一节 理想流体的运动微分方程
各方向的总压力为
x方向
p
p x
dx 2
dydz
p
p x
dx 2
dydz
y方向
p
p y
dy 2
dzdx
p
p y
dy 2
dzdx
三、实际流体微元流束的伯努利方程 实际流体具有粘性，流动时会产生阻力，流体的机械
能不可逆地转化为热能而散失。因此，实际流体流动时， 单位质量流体所具有的机械能必然沿程减少，总水头线沿 程下降。
设 hw 为单位质量流体从过流断面1-1运动至2-2的机械 能损失，称为微元流束的水头损失。根据能量守恒原理， 可得实际液体微元流束的伯努利方程为
z1 A1
p1
g
v12 2g
gdqV
z2 A2
p2
g
v22 2g
+hw
gdqV
上式包含三种类型的积分：
v2
2g
gdqV
hw gdqV
z
p
g
gdqV
分别确定如下：
第二节 伯努利方程
（1） 势能积分
z
p
g
gdqV
设所取过流断面为缓变流断面，在缓变流断面上流体动 压强近似按静压强规律分布，即
第四章 流体动力学基础
流体力学是研究流体在外力作用下平衡和运动一门学科， 是力学的一个分支。
流体力学
宏观平衡
运动规律
静力学
动力学
第三章 流体运动学基础
流体运动学研究
◇流体的速度、加速度等运动参数变化规律。
本章内容
◇描述流体运动的两种方法
◇流体运动分类 ◇连续性方程
上一章
◇流体微团的运动分析等
第四章 流体动力学基础
第二节 伯努利方程
二、伯努利方程的物理意义和几何意义 1.物理意义
z p v2 C
g 2g
mgz mg p mg v2 C
g 2g
mgz pV mv2 C 2
位能 压能 动能
z —单位重量位能
p
g —单位重量压能
v2
—单位重量动能
2g
伯努利方程表示不可压缩理想流体在重力作用下作定常 流动时，沿同一微元流束（流线），单位质量流体的机械能 守恒，伯努利方程又称能量方程。
1
p x
dv x dt
fy
1
p y
dv y dt
fz
1
p z
dvz dt
f xdx
1
p x
dx
dv x dt
dx
f ydy
1
p y