【优秀毕设】流体力学论文

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黑龙江工业学院

结课论文

《流体力学》

**:***

学号:***********

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

教师评定:

综合评定成绩:任课教师签字:

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:***********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。

2、实验研究方法

实验研究方法主要包括两个方面,即现场观测和实验室模拟。

现场观测是对自然界固有的流动现象或已有工程的全尺寸流动现象,利用各种仪器进行系统观测,从而总结出流体运动的规律,并借以预测流动现象的演变。过去对天气的观测和预报,基本上就是这样进行的。

不过现场流动现象的发生往往不能控制,发生条件几乎不可能完全重复出现,影响到对流动现象和规律的研究;现场观测还要花费大量物力、财力和人力。因此,人们建立实验室,使这些现象能在可以控制的条件下出现,以便于观察和研究。

同物理学、化学等学科一样,流体力学离不开实验,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。

模型实验在流体力学中占有重要地位。这里所说的模型是指根据理论指导,把研究对象的尺度改变(放大或缩小)以便能安排实验。有些流动现象难以靠理论计算解决,有的则不可能做原型实验(成本太高或规模

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