流体课设报告
浙江大学实验报告(流体力学)
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本科实验报告(流体力学)姓名:学院:系:专业:学号:指导教师:2019年12 月30 日实验报告课程名称:流体力学实验类型:验证性实验项目名称:(一)流体静力学综合型实验实验日期:2019 年11月13日一、实验目的和要求1.掌握用测压管测量流体静压强的技能;2.验证不可压缩流体静力学基本方程;3.测定油的密度;4.通过对诸多流体静力学现象的实验观察分析,加深流体静力学基本概念理解,提高解决静力学实际问题的能力。
二、实验内容和原理1.在重力作用下不可压缩流体静力学基本方程z + p/ρg = C 或p = p0 + ρgh式中:z——被测点相对基准面的位置高度;p——被测点的静水压强(用相对压强表示,以下同)p0——水箱中液面的表面压强;ρ——液体密度;h——被测点的液体深度。
2.油密度测量原理方法一:测定油的密度ρ0,简单的方法是利用实验装置的U型测压管8,再另备一根直尺进行直接测量。
实验时需打开通气阀4,使p0 =0。
若水的密度ρw为已知值,由等压面原理有ρ0/ρw = h1/H方法二:不另备测量尺,只利用测管2的自带标尺测量。
先用加压打气球5打气加压使U型测压管8中的水面与油水交界面齐平,有p01 =ρw gh1 = ρ0gH再打开减压放水阀11降压,使U型测压管8中的水面与油面齐平,有p02 = -ρw gh2 = ρ0gH-ρw gH联立两式则有ρ0/ρw = h1/(h1+h2)三、主要仪器设备图.1 流体静力学综合型实验装置图1. 测压管2. 带标尺测压管3. 连通管4. 通气阀5. 加压打气球6. 真空测压管7. 截止阀8. U型测压管9. 油柱10. 水柱11. 减压放水阀四、操作方法与实验步骤1.定性分析实验(1)测压管和连通管判定。
按测压管和连通管的定义,实验装置中管1、2、6、8都是测压管,当通气阀关闭时,管3无自由液面,是连通管。
(2)测压管高度、压强水头、位置水头和测压管水头判定。
流体传动与控制课程设计
![流体传动与控制课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/9522ff859a89680203d8ce2f0066f5335b81674c.png)
流体传动与控制课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握流体传动与控制的基本原理,理解流体力学在自动化控制中的应用。
2. 使学生了解各种流体元件的结构、原理及功能,能正确选用流体元件进行简单系统的设计。
3. 让学生掌握流体传动与控制系统的分析、设计方法和步骤,具备解决实际问题的能力。
技能目标:1. 培养学生运用流体力学知识进行传动与控制系统计算、分析的能力。
2. 培养学生动手实践能力,能正确使用流体元件搭建简单的传动与控制系统。
3. 培养学生利用现代设计方法和技术进行流体传动与控制系统设计的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对流体传动与控制技术的兴趣,激发其探索精神。
2. 培养学生团队协作意识,提高沟通与交流能力。
3. 引导学生关注流体传动与控制技术在工业生产中的应用,认识到其在国家经济发展中的重要性。
本课程针对高年级学生,课程性质为理实一体化课程。
在教学过程中,需结合学生的认知特点,注重理论与实践相结合,强调学生的动手实践能力。
通过课程学习,使学生能够将所学知识应用于实际工程问题,提高其解决实际问题的能力。
课程目标分解为具体学习成果,以便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 流体力学基础:流体性质、流体静力学、流体动力学、流体阻力与流动损失。
2. 流体元件:液压泵、液压马达、液压缸、阀门、液压油缸、气压元件等结构、原理及功能。
3. 液压系统设计:液压系统基本回路、液压系统设计方法、步骤及注意事项。
4. 气压传动与控制:气压传动原理、气压元件、气压系统设计及应用。
5. 流体传动与控制系统仿真:利用现代设计软件进行流体传动与控制系统的仿真分析。
6. 实践教学:搭建简单的流体传动与控制系统,进行实验操作与分析。
教学内容依据课程目标,结合课本,确保科学性和系统性。
教学大纲明确教学内容分为六个部分,按照以下进度安排:1. 流体力学基础(2课时)2. 流体元件(2课时)3. 液压系统设计(3课时)4. 气压传动与控制(2课时)5. 流体传动与控制系统仿真(3课时)6. 实践教学(4课时)教学内容与课本章节相对应,涵盖流体传动与控制的基本理论、元件、设计方法、仿真及实践,旨在帮助学生全面掌握流体传动与控制相关知识。
最新流体静力学实验报告
![最新流体静力学实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/0405ddc1cd22bcd126fff705cc17552706225e6c.png)
最新流体静力学实验报告实验目的:本实验旨在验证流体静力学的基本原理,特别是压力随深度增加而线性增长的规律,并探究不同液体的压强与其密度之间的关系。
实验设备:1. 流体静力学压力传感器2. 测量缸3. 不同密度的液体(如水、酒精、甘油)4. 精密天平5. 计时器6. 数据采集系统实验步骤:1. 准备实验设备,确保所有仪器均处于良好工作状态。
2. 将测量缸放置在稳定的平台上,并确保缸内无气泡。
3. 使用精密天平测量并记录液体的初始质量。
4. 将压力传感器安装在测量缸底部,并连接至数据采集系统。
5. 缓慢注入液体至测量缸中,记录液体的深度和压力传感器读数。
6. 改变液体的种类,重复步骤3至5,确保涵盖不同密度的液体。
7. 收集所有数据,并使用计时器记录实验时间。
实验结果:通过数据采集系统,我们得到了不同深度下液体的压力读数。
数据显示,对于所有液体,压力随深度的增加而线性增长,与流体静力学的预期一致。
此外,液体的密度越大,相同深度下的压力也越大。
实验分析:实验结果验证了流体静力学的基本方程P = ρgh,其中P代表压强,ρ代表液体密度,g代表重力加速度,h代表深度。
实验数据的线性关系表明,液体的压强确实与深度成正比,与液体的种类无关。
通过对比不同密度液体的压力数据,我们可以进一步理解液体密度对压强的影响。
结论:本次实验成功地验证了流体静力学的基本原理,即液体的压力随深度线性增加,并且液体的密度越大,压强也越大。
这些发现对于理解液体行为和设计相关工程应用具有重要意义。
未来的工作可以包括探究温度变化对液体压强的影响,以及非牛顿流体在不同条件下的行为。
实验报告(流体阻力)
![实验报告(流体阻力)](https://img.taocdn.com/s3/m/0e9721581711cc7931b716a7.png)
34.6
23.5
5
100
25.3
36.5
23.5
6
200
-0.6
23.4
7
240
-0.3
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360
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2.2
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500
2.8
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580
4.1
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14
620
4.9
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15
700
6.4
24.0
16
800
教师签字
日期
LZB—10 10~100(L/h)
精度: 1.5
2.5
实验操作方法和注意事项:
实验方法及步骤
1、向储水槽内注水,直到水满为止。
2、按下电源的绿色按钮,通电预热10—15分钟,记录数字表的初始值。
3、检查阀门。
4、按下离心泵的启动按钮,启动离心泵。开启流量调节阀24,将流量慢慢调至最大,向管路中注水,赶尽管路中气体。
实 验 报 告
课程名称:化工原理
实验题目:流体流动阻力的测定
班级学号:1508060209
姓名:潘慧莹
成 绩:
沈 阳 理 工 大 学
实验目的:
1、学习流体通过水平直管(包括光滑管和粗糙管)的摩擦阻力△Pf的测定方法,确定光滑直管和一定粗糙度下直管的摩擦系数和雷诺准数Re的关系;
2、掌握流体通过阀门的局部阻力的测定方法;
8.0
24.0
初值:△P=-1.7(kPa)
热流体课程实验报告-固体表面法线方向黑度测定实验
![热流体课程实验报告-固体表面法线方向黑度测定实验](https://img.taocdn.com/s3/m/ba64a3eec67da26925c52cc58bd63186bceb92a4.png)
西安交通大学实验报告课程: 实验日期 专业班号 组别 交报告日期 年 月 日 姓名学号报告退发 (订正、重做) 同组者教室审批签字8.5 固体表面法线方向黑度测定实验一、实验目的(1) 测定固体表面法线方向黑度,进而推算出半球平均黑度 (2) 了解实验原理及实验装置,掌握误差分析方法 二、实验装置与原理法向黑度定义:材料在一定温度下沿法线方向的定向辐射强度与黑体在相同温度下沿法线方向的定向辐射强度的比值。
实验装置可近似看作由待测面1、恒温壁腔2和接收器吸热面3组成的封闭系统。
假定2、3为黑体,利用能量“差额”发,物体3的将辐射换热量为 Φnet,3=Φin,3−Φeff,3 (1) =ε1E b1A 1X 13+ρ1E b2A 2X 21X 13+ρ1E b3A 3X 31X 13+E b2A 2X 23−E b3A 3假设,T 1,T 2相差不是很大,择优ΔT =T 2−T 3≪1,利用角系数的相对性、完整性公式和考虑到X 13≪1,可将式(1)简化为Φnet,3=ε1A 1X 13σ0(T 14−T 24)−σ0A 3(4T 24ΔT) (2)稳态条件下,接收器吸热面3的净辐射热能与热损相等,即Φnet,3=ℎΔT 接收器的输出电势ϕ=KΔT (K 为比例常数),那么输出电势可写为:ϕ=ε1M(T 14−T 24)(3)实验名称式中M =KA 1X 13σ0ℎ+4σ0A 3T 23同理,若在待测面上放置人工黑体,则输出电势为:ϕst =εst M(T 14−T 24) (4)结合(3)式与(4)式,可得:ε1=ϕϕstεst ,令εst =1,则ε1=ϕϕst三、误差分析由于εn =ϕϕst εst,因此εn 的测量误差为:Δεn =√(ðεn ðϕ)2Δϕ2+(ðεn ðϕst )2Δϕst 2+(ðεn ðεst)2Δεst 2 =√(εst ϕst)2Δϕ2+(ϕεn ϕst2)2Δϕst 2+(ϕϕst1)2Δεst 2 (5)Δεst ——所取人工黑体的有效黑度与其真实黑度的绝对差值,人工黑体的高径比1.92,设筒内壁ε=0.8,则Δεst =0.028Δϕst =Δϕst1+Δϕst2Δϕst1——人工黑体与待测试温度不同而引起的误差,假定温度相差1℃,由实验测得ϕst 、ϕst1,可求得Δϕst1Δϕst2、Δϕ——仪表误差,此电压表的量程200mV ,因此误差等于“测量读数×0.005%+1.0μV ” 四、附录 1. 实验数据2. 实验结果εn =ϕϕst =14.018.07=0.775 3. 误差分析Δϕ=14.0μV ×0.005%+1.0μV =1.0007μV Δϕst2=18.07μV ×0.005%+1.0μV =1.0009μV Δϕst1=ϕst1−ϕst T 1′−T 1×1℃=21.0μV −18.07μV 60.4℃−55.87℃×1℃=0.6468μVΔϕst =Δϕst1+Δϕst2=0.6468μV +1.0009μV =1.6477μV根据误差公式(5)Δεn=√(εstϕst)2Δϕ2+(ϕεnϕst2)2Δϕst2+(ϕϕst1)2Δεst2其中εst=1,ϕst=18.07μV,Δϕ=1.0007μV,ϕ=14.0μV,ϕst=18.07μV,Δϕst=1.6477μV,ϕ=14.0μV,ϕst1=21.0μV,Δεst=0.028可得Δεn=√(118.07)2×1.00072+(14.0×0.77518.072)2×1.64772+(14.021.0)2×0.0282=0.08008所以,相对误差δ=Δεnεn×100%=10.33%4. 思考题能否认为法向黑度εn近似等于半球平均黑度ε?可以,虽然半球各个方向的定向发射率并不相等,但在法线两侧很大一部分角度,定向发射率与法线方向几乎相等,故可以认为近似相等。
流体力学实验报告
![流体力学实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/466f04d8a58da0116c174947.png)
《流体静力学实验》实验报告开课实验室: 学院 年级、专业、班姓名成绩课程 名称 流体力学与水泵实验实验项目 名 称流体静力学实验指导教师教师评语教师签名:年 月 日一、实验目的1.验证静力学的基本方程。
2.学会使用测压管与U 形测压计的量测技能。
3.理解绝对压强与相对压强及毛细管现象。
4.灵活应用静力学的基本知识进行实际工程量测。
二、实验原理重力作用下不可压缩流体静力学基本方程 静止流体中任意点的测压管水头相等,即(1.1)同样静止流体在任意点的静压强也可以写成如下形式:h p p a γ+=0 (1.2) 式中γ——液体的重度;h ——U 形管中液面上升的高度。
对装有水油U 型测管,应用等压面可得油的比重S 0有下列关系:(1.3)《不可压缩流体恒定流动的能量方程实验》实验报告开课实验室: 学院 年级、专业、班姓名成绩课程 名称 流体力学实验实验项目 名 称不可压缩流体恒定流动的能量方程实验指导教师教师评语教师签名:年 月 日一、实验目的1.掌握均匀流的压强分布规律以及非均匀流的压强分布特点。
2.验证不可压缩流体恒定流动中各种能量间的相互转换。
3.学会使用测压管与测速管测量压强水头、流速水头与总水头。
4.理解毕托管测速原理。
二、实验原理实际流体再流动过程中除遵循质量守恒原理外,必须遵循动能定理。
质量守恒原理再一维总流中的应用为总流的连续性方程,动能定理再一维总流中的应用为能量方程。
他们分别如下:连续性方程:伯努利能量方程:在使用能量方程时,必须注意两个过流断面间的水头损失,应包括所用的沿程水头损失和所用的局部水头损失。
实际流体中,总水头线始终沿程降低,实验中可以从测速管的液面相对于基准面的高度读出。
测速管水头线可以沿程升高,也可以是沿程降低,具体要视过流断面的平均流速大小而定。
对于某断面而言,测速管水头等于该断面的总水头减去其流速水头。
同样,断面平均流速也可以用总水头减去该断面的测压管水头得到。
流体力学课程设计后记
![流体力学课程设计后记](https://img.taocdn.com/s3/m/f61b6f1d26284b73f242336c1eb91a37f11132c3.png)
流体力学课程设计后记一、教学目标本章节的教学目标旨在让学生掌握流体力学的基本概念、原理和应用。
通过本章节的学习,学生应能理解流体、流体力学的基本原理,以及流体流动和压强等基本概念。
在技能目标上,学生应能运用流体力学的知识分析和解决实际问题。
在情感态度价值观目标上,学生应能认识流体力学在生活和科学中的重要性,培养对流体力学的兴趣和好奇心。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括流体的基本概念、流体力学的基本原理、流体流动和压强等。
具体包括以下几个方面:1.流体的定义和性质:流体的概念、流体的分类、流体的性质。
2.流体力学的基本原理:流体力学的守恒定律、流体的连续性方程、流体的动量方程。
3.流体流动:流体的流动类型、流速和流量、流体流动的模拟实验。
4.压强:压强的概念、压强的计算、压强的测量。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性,本章节将采用多种教学方法,如讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握流体力学的基本概念和原理。
2.讨论法:引导学生分组讨论实际问题,培养学生的思考和合作能力。
3.案例分析法:分析流体力学在生活和科学中的实例,提高学生对流体力学的认识。
4.实验法:学生进行流体流动和压强的实验,增强学生的实践操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,我们将选择和准备以下教学资源:1.教材:选用符合课程要求的流体力学教材,为学生提供系统性的学习资料。
2.参考书:提供相关的流体力学参考书籍,帮助学生拓展知识面。
3.多媒体资料:制作流体力学的PPT、视频等多媒体资料,提高学生的学习兴趣。
4.实验设备:准备流体力学实验所需的设备,如流体流动模拟实验装置、压强计等,让学生亲身体验流体力学的魅力。
五、教学评估本章节的流体力学教学评估将采用多元化的方式,以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
评估方式包括但不限于以下几个方面:1.平时表现:通过课堂参与、提问、讨论等环节,记录学生的表现,反映学生的学习态度和理解程度。
流体力学第四版课程设计
![流体力学第四版课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/1c379aacdc88d0d233d4b14e852458fb760b3844.png)
流体力学第四版课程设计
一、课程目标
本课程旨在使学生系统学习流体力学第四版相关知识,包括流体的物理性质、基本方程、流体运动中的动力学和热力学问题、流体工程等。
通过课程学习,能够理解流体力学基础原理和实际应用,从而为工程实践提供理论支持。
二、课程内容
1.流体的物理性质
–液体和气体的物理性质
–流体的力学性质
2.基本方程
–质量守恒方程
–动量守恒方程
–能量守恒方程
3.流体运动中的动力学和热力学问题
–流体的流动状态
–准静态流动和非准静态流动
–流动的层流和紊流
–流体的稳定性
–热力学问题
4.流体工程
–流体阻力和流动阻力系数
–流体的运动与能量转换
–流体的测量和控制
1。
【参考文档】流体流型实验报告-推荐word版 (8页)
![【参考文档】流体流型实验报告-推荐word版 (8页)](https://img.taocdn.com/s3/m/b6583c2c227916888486d7b2.png)
实验装置如下图所示:
1、水箱 2、离心泵 3、压差传感器 4、温度计 5、涡轮流量计 6、流量计 7、转子流量计 8、转子流量计 9、压差传感器 10、压差传感器 11、压差传感器 12、粗糙管实验段 13、光滑管实验段 14、层流管实验段 15、压差传感器 16、压差传感器 17、局部阻力 18、局部阻力
H1、H2——分别为泵进、出口的真空度和表压对应的压头,m;u1、u2——分别为泵进、出口的流速,m/s;
z1、z2——分别为真空表、压力表的安装高度,m。
由上式可知,只要直接读出真空表和压力表上的数值,及两表的安装高度差,就可计算出泵的Байду номын сангаас程。 ⑵轴功率N的测量与计算
N?N电?k(W) ⑶
其中,N电为电功率表显示值,k代表电动机转动效率,可取k=0.95。
⑷实验结束,关闭出口阀,停止水泵电机,清理装置。
3
五、数据记录及处理
当水温T=27.1℃时,密度ρ=996.4kg/cm3,粘度μ=0.860*0.001Pa·s。 根据式⑵、⑶、⑷、⑹,以及公式 阀门压差?p'f??p'f(测量)?可计算得到如下结果:
⑴光滑管
l1
?pf(直管) l
序号
2 3 4 5 6 7 8
流体在水平等径直管中稳定流动时,阻力损失为:
订
线
hf?
?pf
?
?
p1?p2
?
2d?pf
lu2?? ⑴
d2
⑵
采用涡轮流量计测流量V
'f
即 ??
?lu2
Re?
du?⑶
?
u?
V
⑷
900?d2
流体力学课程设计论文
![流体力学课程设计论文](https://img.taocdn.com/s3/m/840f6ee070fe910ef12d2af90242a8956becaa9b.png)
流体力学课程设计论文一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握流体力学的基本概念、原理和应用,提高学生的科学素养和解决问题的能力。
具体目标如下:1.知识目标:学生能够理解流体力学的定义、基本原理和主要公式,掌握流线、流场、速度分布等基本概念,了解流体力学在工程和自然界中的应用。
2.技能目标:学生能够运用流体力学的知识和方法分析实际问题,计算流体的速度、压力和流量等参数,并能运用流体力学原理进行简单的工程设计和优化。
3.情感态度价值观目标:学生通过对流体力学的学习,能够培养对科学的热爱和探索精神,增强对自然界的敬畏之心,提高对工程实践的兴趣和责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括流体力学的基本概念、流体的运动规律、流体力学的应用等方面。
具体安排如下:1.流体力学的基本概念:介绍流体力学的定义、研究对象和方法,流体和固体的区别,流体的连续介质假设等。
2.流体的运动规律:学习流体的流动类型(层流和湍流),流速、压力和密度的关系,流体流动的连续性方程、动量方程和能量方程等。
3.流体力学的应用:介绍流体力学在工程和自然界中的应用,如流体阻力和升力的计算,泵与风机的原理和应用,流体流动对环境的影响等。
三、教学方法本课程的教学方法包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
具体运用如下:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握流体力学的基本概念和原理,引导学生思考和理解流体力学的问题。
2.讨论法:学生进行分组讨论,鼓励学生提出问题、分享观点,培养学生的思维能力和团队合作精神。
3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生了解流体力学在工程和自然界中的应用,提高学生解决实际问题的能力。
4.实验法:安排实验课程,让学生亲身体验流体流动的现象,培养学生的实验技能和科学思维。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备等。
具体选择如下:1.教材:选择经典的流体力学教材,如《流体力学》、《流体动力学》等,作为学生学习的主要参考书。
化工流体课程设计
![化工流体课程设计](https://img.taocdn.com/s3/m/f839972d7ed5360cba1aa8114431b90d6c8589a4.png)
化工流体课程设计一、教学目标本课程旨在通过学习化工流体课程,使学生掌握流体力学的基本原理、流体流动和压力传递的基本规律,培养学生分析和解决化工过程中流体问题的能力。
具体的教学目标如下:1.知识目标:(1)掌握流体力学的基本概念和原理,如流体力学的基本方程、流动的分类等。
(2)了解流体流动和压力传递的基本规律,如连续性方程、伯努利方程等。
(3)熟悉流体流动的数值模拟方法,如雷诺数、粘度等。
2.技能目标:(1)能够运用流体力学原理分析和解决实际问题,如流体流动的优化设计、压力损失的计算等。
(2)具备一定的实验操作能力,能够进行流体流动和压力传递的实验操作和数据分析。
3.情感态度价值观目标:(1)培养学生的科学思维和创新能力,提高学生对化工流体问题的认识水平。
(2)培养学生团队合作和沟通交流的能力,增强学生解决问题的实际能力。
二、教学内容根据课程目标,教学内容主要包括流体力学基本原理、流体流动和压力传递的基本规律以及流体流动的数值模拟方法。
具体的教学内容如下:1.流体力学基本原理:包括流体力学的基本概念、连续性方程、动量方程和能量方程等。
2.流体流动和压力传递的基本规律:包括层流和湍流的特征、雷诺数、粘度、压力损失等。
3.流体流动的数值模拟方法:包括雷诺数、粘度、流场模拟等。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体的教学方法如下:1.讲授法:通过讲解流体力学的基本原理、流体流动和压力传递的基本规律等,使学生掌握基本概念和理论。
2.案例分析法:通过分析实际案例,使学生能够将理论知识应用于实际问题的分析和解决中。
3.实验法:通过流体流动和压力传递的实验操作和数据分析,培养学生的实验操作能力和数据分析能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,将选择和准备以下教学资源:1.教材:《化工流体学》教材,用于学生学习和参考。
2.参考书:提供相关的流体力学参考书籍,供学生深入学习和研究。
流体仿真课程设计方案模板
![流体仿真课程设计方案模板](https://img.taocdn.com/s3/m/fdf269d870fe910ef12d2af90242a8956becaaa4.png)
一、课程背景与目标1. 背景介绍:随着科学技术的不断发展,流体仿真技术在各个领域得到了广泛应用。
为了培养具备流体仿真能力的人才,特开设流体仿真课程。
2. 课程目标:(1)使学生掌握流体仿真基本理论和方法;(2)培养学生运用流体仿真软件进行实际问题的分析和解决能力;(3)提高学生的创新意识和团队合作精神。
二、课程内容与教学安排1. 课程内容:(1)流体力学基本理论;(2)流体仿真软件操作;(3)典型流体仿真案例分析;(4)流体仿真实验与设计。
2. 教学安排:(1)理论教学:采用多媒体课件、板书等方式,讲解流体力学基本理论、流体仿真软件操作和典型案例分析;(2)实验与设计:通过实验课程,使学生掌握流体仿真软件操作,并进行实际问题的仿真设计;(3)课程设计:以小组形式,完成流体仿真设计项目,培养学生的团队合作精神和创新能力。
三、教学方法与手段1. 教学方法:(1)讲授法:系统讲解流体力学基本理论、流体仿真软件操作和典型案例分析;(2)讨论法:引导学生积极参与课堂讨论,提高学生的分析问题和解决问题的能力;(3)案例分析法:通过典型案例分析,使学生了解流体仿真在实际工程中的应用;(4)实验与设计法:通过实验和设计,提高学生的实践操作能力和创新能力。
2. 教学手段:(1)多媒体课件:利用多媒体课件,形象直观地展示流体力学基本理论、流体仿真软件操作和典型案例分析;(2)板书:结合板书,加深学生对理论知识的理解和记忆;(3)实验设备:提供流体仿真实验设备,让学生亲自动手操作,提高实践能力;(4)课程设计平台:为学生提供流体仿真设计平台,便于学生完成课程设计。
四、考核方式与评价标准1. 考核方式:(1)平时成绩:包括课堂表现、作业完成情况等;(2)实验报告:对实验过程和结果进行总结,评价实验技能;(3)课程设计:以小组形式完成,评价学生的设计能力和团队合作精神;(4)期末考试:对理论知识进行考核,评价学生对课程内容的掌握程度。
流体力学综合实验报告
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浙江大学化学实验报告课程名称:过程工程原理实验甲实验名称:流体力学综合实验指导教师:专业班级:姓名:学号:同组学生:实验日期:实验地点:Ⅰ流体流动阻力的测定一、实验目的1)掌握测定流体流经直管、管件(阀门)时阻力损失的一般实验方法。
2)测定直管摩擦系数λ与雷诺准数Re的关系,验证在一般湍流区内λ与Re的关系曲线。
3)测定流体流经管件(阀门)时的局部阻力系数ξ。
4)识辨组成管路的各种管件、阀门,并了解其作用。
二、试验流程与装置图 1 流体力学综合实验流程示意图三、基本原理1.流量计校核通过计时称重对涡轮流量计读数进行校核。
2.雷诺数求解Re=ρudμ (1)u=V900πd2 (2)式中:V----流体流量,m3ℎ⁄3.直管阻力摩擦系数λ的测定流体水平等径直管中稳定流动时,阻力损失为:ℎf=Δp fρ=λldu22 (3)即λ=2dΔp fρlu2 (4)式中:Δp f----直管长度为l的压降,Pa4.局部阻力系数ξ的测定阻力系数法:流体通过某一管件(阀门)时的机械能损失可表示为流体在管径内流动时平均动能的某一倍数,即:ℎf′=Δp f′ρg=ξu22g (5)即ξ=2Δp f′ρu2 (6)式中:Δp f′----局部阻力压力降,Pa局部阻力压力降的测量方法:测量管件及管件两端直管(总长度为l′)总的压降为∑Δp,减去其直管段的压降,该直管段的压降可由直管阻力Δp f(长度为l)实验结果求取,即Δp f′=∑Δp−l′lΔp f (7)四、实验步骤1)离心泵灌水,关闭出口阀(23),打开电源,启动水泵电机,待电机转动平稳后,把泵的出口阀(23)缓缓开到最大;2)对压差传感器进行排气,完成后关闭排气口阀,使压差传感器处于测量状态;3)开启旁路阀(24),选定自最小到最大若干流量,对流量计做流量校核试验;4)开启流量调节阀(21),先调至最大流量,然后在最小流量1m3ℎ⁄之间再连续取8组等比数据,每次改变流量,待流量稳定后,,记录压差、流量、温度等数据;5)实验结束,关闭出口阀(23),停止水泵电机,清理装置。
流体力学综合实训报告范文
![流体力学综合实训报告范文](https://img.taocdn.com/s3/m/a5b8f2235bcfa1c7aa00b52acfc789eb162d9e02.png)
一、实训目的本次流体力学综合实训旨在通过实际操作和实验,加深对流体力学基本理论的理解,掌握流体力学实验的基本方法和技能,提高分析问题和解决问题的能力。
通过实训,使学生能够熟练运用流体力学原理解决实际问题,为今后的学习和工作打下坚实的基础。
二、实训内容1. 流体力学基本实验(1)流体静力学实验:通过测量不同深度下的液体压强,验证流体静力学基本公式。
(2)流体运动学实验:通过测量不同位置的流速和流线,研究流体运动规律。
(3)流体动力学实验:通过测量不同形状的物体在流体中的阻力,分析流体动力学特性。
2. 流体力学综合实验(1)流体流动可视化实验:通过实验观察流体流动状态,分析流动特点。
(2)管道流动实验:通过测量管道内流体流动参数,研究管道流动特性。
(3)湍流流动实验:通过测量湍流流动参数,研究湍流流动特性。
三、实训过程1. 流体静力学实验(1)实验原理:根据流体静力学基本公式,测量不同深度下的液体压强,验证公式。
(2)实验步骤:①将实验装置组装好;②将液体注入实验装置;③在不同深度处测量液体压强;④记录实验数据。
(3)实验结果分析:通过对比理论值和实验值,验证流体静力学基本公式。
2. 流体运动学实验(1)实验原理:通过测量不同位置的流速和流线,研究流体运动规律。
(2)实验步骤:①将实验装置组装好;②将液体注入实验装置;③在不同位置测量流速;④绘制流线。
(3)实验结果分析:通过对比理论值和实验值,研究流体运动规律。
3. 流体动力学实验(1)实验原理:通过测量不同形状的物体在流体中的阻力,分析流体动力学特性。
(2)实验步骤:①将实验装置组装好;②将物体放入实验装置;③测量物体在不同流速下的阻力;④记录实验数据。
(3)实验结果分析:通过对比理论值和实验值,分析流体动力学特性。
4. 流体流动可视化实验(1)实验原理:通过实验观察流体流动状态,分析流动特点。
(2)实验步骤:①将实验装置组装好;②将液体注入实验装置;③观察流体流动状态;④记录实验现象。
流体传动设计课程设计
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流体传动设计课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握流体传动设计的基本原理和方法,能够运用所学知识分析和解决实际问题。
具体目标如下:1.知识目标:学生能够理解流体的性质、流动规律和流体传动的基本原理,掌握常见流体传动元件的工作原理和应用场合。
2.技能目标:学生能够运用流体传动原理分析和设计简单的流体传动系统,具备流体传动系统的安装、调试和维护能力。
3.情感态度价值观目标:培养学生对流体传动技术的兴趣和好奇心,使学生认识到流体传动技术在工程实际中的重要性,培养学生的创新意识和团队合作精神。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分:1.流体的性质和流动规律:包括流体的分类、物理性质和流动现象,流体流动的连续性方程、能量方程和动量方程等。
2.流体传动的基本原理:包括液压传动、气压传动和液压气动集成传动等内容,涉及各种流体传动元件的工作原理和应用场合。
3.流体传动系统的设计:包括系统的设计方法、计算步骤和校核方法,涉及系统的稳定性、效率和性能优化等方面。
4.流体传动系统的安装与维护:包括系统的安装步骤、调试方法和维护注意事项,涉及常见故障的诊断和处理。
三、教学方法为了实现本课程的教学目标,我们将采用以下几种教学方法:1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握流体传动设计的基本原理和方法。
2.讨论法:学生进行课堂讨论,引导学生主动思考和分析问题,提高学生的解决问题的能力。
3.案例分析法:通过分析实际案例,使学生更好地理解和掌握流体传动技术的应用。
4.实验法:安排学生进行实验操作,培养学生的动手能力和实际问题解决能力。
四、教学资源为了支持本课程的教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用国内权威出版的《流体传动设计》教材,作为学生学习的主要参考资料。
2.参考书:推荐学生阅读相关流体传动领域的专著和论文,以拓宽知识面和加深理解。
3.多媒体资料:制作课件、教案和教学视频等,以形象直观地展示流体传动原理和系统设计。
流体力学实验报告
![流体力学实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/9b12ae0eb52acfc789ebc9e6.png)
实验目的1.掌握用液式测压及测量流体静压强的技能。
2.验证不可压缩流体静力学基本方程,加深对位置水头,压力水头和测压管水头的理解。
3.观察真空度(负压)的生产过程,进一步加深对真空度的理解。
4.测量油的相对密度。
5.通过对诸多流体静力学现象的实验分析,进一步提高解决静力学实际问题的能力。
实验环境常温室内实验注意事项1.用打气球加压,减压需缓慢,以防液体溢出及油滴吸附在管壁上。
打气后务必关闭加压气球下端的阀门,以防漏气。
2.在实验过程中,装置的气密性要求保持良好。
实验步骤1.了解仪器的组成及其用法,包括:(1)各阀门的开关。
(2)加压的方法:关闭所有阀门,然后用打气球充气。
(3)减压方法:开启筒底减压放水阀们11放水(4)检查仪器是否密封:加压后检查测压管1,2,8的夜面高程是否恒定。
若下降,则查明原因并加以处理。
2.记录仪器编号及各常数。
3.进行实验操作,记录并处理数据。
完成表1-1及表1-2。
4.量测点静压强。
(1)打开通气阀4(此时po=0),记录水箱液面高标▽0和测压管的液面标高▽H(此时▽o=▽H)(2)打开通气阀4及截止阀7,用打气球加压使po>0,测记▽o及▽H。
(3)打开减压放水阀11,使p o<0(要求其中一次p B<0,即▽H<▽B),测记▽0及▽H。
5.测出测压管6插入水杯中水的深度。
6.测定油的相对密度do。
(1)开启通气阀4,测记▽0.(2)关闭通气阀4,用打气球加压(p o>0),|微调放气螺母使U型管中水面与液面齐平,测记▽0及▽H(此过程反复进行3次)。
(3)打开通气阀4,待液面稳定后,关闭所有阀门,然后开启减压放水阀11降压(po<0),使U型管中水面与油面相齐平,测记▽0及▽H(此过程反复进行3次)。
实验结论与数据实验心得通过这次试验,让我更深刻的体会到了流体静力学的奥妙,也验证了流体在重力作用下的平衡作用,很好的将基本理论与实验联系起来,也对相关公式有了更深的理解,更再次体会到了团队合作的重要性。
流体相关课程设计方案模板
![流体相关课程设计方案模板](https://img.taocdn.com/s3/m/d375290c3d1ec5da50e2524de518964bcf84d288.png)
一、课程名称【课程名称】二、课程背景随着我国城市化进程的加快,流体力学在建筑、交通、能源等领域的应用越来越广泛。
为了提高学生对流体力学基本理论、计算方法和工程应用的理解,特设计本课程。
三、课程目标1. 理解流体力学的基本概念、原理和规律;2. 掌握流体力学的基本计算方法和实验技术;3. 培养学生解决实际工程问题的能力;4. 提高学生的创新意识和团队协作能力。
四、课程内容1. 流体力学基本概念- 流体定义、性质、分类- 连续介质假设、牛顿流体与非牛顿流体- 流体力学基本方程2. 流体运动基本方程- 质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程- 伯努利方程、欧拉方程、纳维-斯托克斯方程3. 流体流动基本理论- 层流与湍流、流线、速度场、压力场- 稳定流动与不稳定流动、定常流动与非定常流动- 薄膜理论、边界层理论4. 流体流动计算方法- 有限元法、有限差分法、有限体积法- 数值模拟与实验验证5. 流体力学工程应用- 建筑给排水系统、空调通风系统、城市给水排水系统- 交通流体力学、能源流体力学五、教学方法与手段1. 理论教学:采用多媒体课件、板书等方式,讲解流体力学基本理论、计算方法和工程应用;2. 实验教学:设置流体力学实验课程,让学生动手操作,掌握实验原理、实验方法和实验技巧;3. 案例教学:选取实际工程案例,引导学生分析问题、解决问题,提高学生的实践能力;4. 讨论与交流:组织课堂讨论、小组讨论,激发学生的学习兴趣,培养学生的团队协作能力。
六、课程考核1. 平时成绩:包括课堂出勤、课堂讨论、实验报告等;2. 期末考试:笔试,考察学生对流体力学基本理论、计算方法和工程应用的理解;3. 案例分析:选取实际工程案例,要求学生分析问题、提出解决方案,并进行答辩。
七、课程进度安排1. 第1-4周:流体力学基本概念、流体运动基本方程;2. 第5-8周:流体流动基本理论;3. 第9-12周:流体流动计算方法;4. 第13-16周:流体力学工程应用;5. 第17-18周:课程总结与考核。
浙江大学化工原理实验---流体力学综合实验报告
![浙江大学化工原理实验---流体力学综合实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/ff4bdb8adaef5ef7ba0d3cd4.png)
实验报告课程名称:过程工程原理实验(乙) 指导老师:金伟光 成绩:__________________ 实验名称:流体力学综合实验(一、二) 实验类型:工程实验 同组学生姓名: 一、实验目的和要求(必填) 二、实验内容和原理(必填) 三、主要仪器设备(必填) 四、操作方法和实验步骤 五、实验数据记录和处理 六、实验结果与分析(必填) 七、讨论、心得1、流体流动阻力的测定实验1.1 实验目的:1.1.1 掌握测定流体流经直管、阀门时阻力损失的一般实验方法 1.1.2 测定直管摩擦系数λ与雷诺数 的关系,验证在一般湍流区内λ与 的关系曲线1.1.3测定流体流经阀门时的局部阻力系数ζ1.1.4识辨组成管路的各种管件、阀门,并了解其作用。
1.2 实验装置与流程:1.2.1 实验装置介绍:实验对象部分由贮水箱、离心泵、不同管径和材质的水管、阀门、管件、涡轮流量计、U 形流量计等所组成。
实验管路部分有两段并联长直管,自上而下分别为用于粗糙管直管阻力系数和光滑管直管阻力系数。
同时在粗糙直管和光滑直管上分别装有闸阀和截止阀,用于测定不同种类阀门的局部阻力。
水的流量使用涡流流量计测量,管路直管阻力和局部阻力采用压差传感器测量。
1.2.2 实验装置示意图,箭头所示为实验流程:专业: 姓名: 学号: 日期:2015 地点:教十 1208Re Re其中:1—水箱 2—离心泵 3、10、11、12、13、14—压差传感器 4—温度计 5—涡轮流量计6—孔板(或文丘里)流量计 7、8、9—转子流量计 15—层流管实验段 16—粗糙管实验段17—光滑关实验段 18—闸阀 19—截止阀 20—引水漏斗 21、22—调节阀 23—泵出口阀24—旁路阀(流量校核) a b c d e f g h — 取压点1.3 基本原理:流体通过由直管、管件和阀门等组成的管路系统时,由于粘性剪应力和涡流应力的存在,要损失一定的机械能。
流体流经直管时所造成的机械能损失成为直管阻力损失。
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流体力学课设报告
选题3:用Fluent 等CFD 软件数值模拟Re=100的圆柱不可压绕流
要求:(1)给出求解的控制方程、边界条件、算法和计算网格;
(2)升阻力曲线演化曲线、瞬时涡量图和流线图、时间平均的柱面表面压力系数沿柱体
周向分布。
解答:
控制方程
由连续性方程和动量方程组成
j
u 0j x ∂=∂;
()1()j i i i j i j j
u u u u v t x x x x ρρ∂∂∂∂∂+=-+∂∂∂∂∂。
边界条件
来流面:速度进口velocity-inlet
出流面:压力出口pressure-outlet
柱 面:壁 面wall
侧 面:周期边界periodic
算法
因为在Re 数为100,所以选用层流模型,在Fluent 中选用PISO 算法。
FLUENT 中提供四种压力——速度耦合算法,即SIMPLE 、SIMPLEC 、PISO 以及Coupled 。
前三种算法称为分离求解方法,第四种称为耦合求解方法,下面简要介绍。
分离求解方法即分别求解各个控制方程的方法,由于控制方程是非线性的,因此求解必须经过多次迭代才能获得收敛解。
其过程叙述如下:
(1) 流场变量更新。
在第一次计算时,变量由初始化过程更新,随后的计算中,每迭
代一步就得到一个更新的解。
(2) 用当前压强和质量通量的值求解动量方程,得到新的速度场。
(3) 因为上一步得到的速度场的数值解无法完全满足连续性方程,所以再求解压强修
正方程。
压强修正方程是由连续性方程导出的泊松型方程,求解这个方程可以得到对压强场、速度场和质量通量的修正,进而满足连续方程。
(4) 利用前面求出的解,求解湍流方程、能量方程、组元方程和能量方程。
(5) 在多相流计算中如果考虑相间干扰,则需要通过求解弥散相轨迹计算得到连续相
方程的原项解。
(6) 检验收敛条件是否被满足。
如果收敛条件被满足,则停止计算。
如果计算没有收
敛,则继续迭代过程。
SIMPLE 算法的基本策略是用假定的压强场求解动量方程以得到边界点上的通量。
因为假定的压强场不准确,所以求得的通量必然不鞥满足连续方程,于是在通量上添加修正项,以使所有通量能够满足连续方程。
而通量修正项是压强修正项的函数,因此将修正过的通量代入连续方程,就可以得到一个关于压强修正项的方程。
用AMG 多重网格法求解这个方程可以得到一个新的压强场。
以这个新的压强场为起点重复上述过程,就形成了交替求解压强场、速度场的迭代过程,知道最后得到收敛解,计算即结束。
PISO 算法针对SIMPLE 算法中每个迭代步获得的压强场和动量方程偏离过大的问题,在每
个迭代步中增加了动量修正和网格畸变修正过程,因此虽然PISO算法的每个迭代步中的计算量大于SIMPLE算法,但是由于每个迭代步中获得的压强场更准确,所以使得计算收敛得更快,也就是说获得收敛解需要的迭代步数大大减少了。
图线
网格
取直径D=1m的圆柱作为计算模型,流动介质为空气,密度ρ=100Kg/㎡,粘度系数μ=1Kg/(m*s),来流速度U=1m/s,其雷诺数为100。
计算区域大小为以圆柱圆心为原点,横轴[-5,20],纵轴[-4,4]的长方形。
两条竖线用double ratio=0.95,最大网格size=0.2,趋向中间加密,两条横线都以纵轴作为分界,分为两长两短,短线以ratio=0.95,size=0.25向原点方向趋近加密,长线以ratio=0.97,size=0.25向原点方向趋近加密。
网格均为非结构型。
升力系数演进曲线
阻力系数演进曲线
瞬时涡量图(min=0.0001,max=2)
瞬时流线图
时间平均的柱面表面压力系数沿柱体周向的分布(X轴表征角度)。