计算水动力学报告
流体动量方程 实验报告
流体动量方程实验报告流体动量方程实验报告引言：流体力学是研究流体运动规律及其相互作用的学科，广泛应用于工程领域。
在流体力学中，流体动量方程是研究流体运动的重要方程之一。
本实验旨在通过实际操作和数据采集，验证流体动量方程的有效性，并探究其在工程实际中的应用。
一、实验目的本实验的主要目的是验证流体动量方程的准确性，并通过实验数据分析，探究流体动量方程在工程实际中的应用。
二、实验原理流体动量方程是流体力学中的基本方程之一，它描述了流体运动的动量变化。
根据牛顿第二定律，流体的动量变化与作用力成正比。
流体动量方程可以表达为：Δp = FΔt其中，Δp为流体动量的变化量，F为作用力，Δt为时间间隔。
三、实验步骤1. 准备实验装置：将流体动量实验装置搭建起来，包括流体容器、流体泵、流量计等。
2. 测量流体动量：通过控制流量计和流体泵的工作状态，测量流体在不同时间段内的动量变化。
3. 记录实验数据：将实验过程中的数据记录下来，包括流体的质量、速度、时间等。
4. 数据分析：根据实验数据，计算流体动量的变化量，并与实际测量值进行比较。
5. 结果分析：根据实验结果，验证流体动量方程的准确性，并探究其在工程实际中的应用。
四、实验结果与讨论通过实验操作和数据采集，我们得到了一系列实验结果。
根据实验数据，我们计算了流体动量的变化量，并与实际测量值进行比较。
在实验过程中，我们发现流体动量的变化与作用力成正比，符合流体动量方程的预期结果。
实验数据与理论计算结果基本吻合，验证了流体动量方程的准确性。
根据实验结果，我们还可以进一步探究流体动量方程在工程实际中的应用。
例如，在水利工程中，我们可以通过流体动量方程来计算水流的冲击力，从而评估水坝的稳定性。
在航空航天工程中，我们可以利用流体动量方程来研究空气动力学问题，如飞机的升力和阻力等。
五、实验总结通过本次实验，我们验证了流体动量方程的准确性，并探究了其在工程实际中的应用。
流体动量方程在工程领域中具有广泛的应用价值，可以帮助工程师们解决实际问题，提高工程设计的准确性和安全性。
河流动力学实验报告材料模版
河流动力学实验(一)大学水利水电学院二〇一二年十月实验一 泥沙颗粒分析试验一、实验目的及项目1、掌握实验室中运用筛分法及移液管体分析河床质、悬移质沙样的方法。
2、掌握绘制泥沙颗粒级配曲线的方法，求出泥沙样品的50d ，pj d，ϕ=等特征值。
二、筛分析法：适用于粒径大于0.1毫米（或：0.、0.060毫米）的泥沙颗粒分析。
（一）试验设备1、粗筛：园孔，孔径为200、100、60、40、20、10、5、2毫米。
2、细筛：方孔，孔径为5.0、2.0、1.0、0.5、0.25、0.1、（或0.、0.06）毫米。
3、洗筛：孔径为0.1毫米。
4、其他：振筛机、烘箱、天平、毛刷、盛沙杯等。
（二）操作步骤1、检查沙样：用玻璃棒在沙样中搅拌，如玻璃棒没有粘附沙粒。
则可以为已风干，否则应作风干处理，如沙样过多，则用四分法取出代表性沙样分析。
2、将分取沙样，（大约100-300克左右）放在天平上称出总重量，准确至0.01克。
3、根据沙样的最大粒径，准备好粗、细筛数只，并按孔径由大到小依次排列备用。
4、将沙样倾入粗筛之最上一层，加盖后，放在振筛机上振筛15分钟。
5、从最上一层开始，顺序将各级筛取下，在纸上用手扣打摇晃，直至无沙漏下为止，漏下之沙放在下一级筛，卡在孔径中之沙。
应计入本层筛之。
6、将留在各级筛上之沙，扫入编号杯，分别称重。
7、测记最大粒径：在最上一层筛，找出最大一颗粒沙子，量其粒径为沙样最大粒径。
（三）实验记录大学水利水电学院质筛分析记录计算表 表一分析：核算：三、移液管法（一）试验设备1、移液管分析仪一套，本仪器只适用于粒径小于0.1mm及浓度为0.3~2%的泥沙颗粒分析。
2、盛沙杯：容量为100ml的玻璃杯7个。
3、沉降筒：容量为600ml的玻璃量筒一个。
4、温度计：量度50℃，最小刻度0.1℃一支。
5、电动天平：感量万分之一克。
6、悬移质水样：（通过0.1mm洗筛冲洗）。
7、搅拌器：轮径5cm，孔径为3mm。
动力学实验实验报告
一、实验目的1. 理解动力学基本原理，掌握动力学实验的基本方法。
2. 通过实验验证牛顿第二定律，即物体的加速度与作用在它上面的合外力成正比，与它的质量成反比。
3. 学习实验数据的采集、处理和分析方法。
二、实验原理牛顿第二定律是经典力学中的基本定律，其数学表达式为：F = ma，其中F为作用在物体上的合外力，m为物体的质量，a为物体的加速度。
三、实验设备1. 动力实验台2. 测力计3. 速度传感器4. 电脑数据采集系统5. 实验用小车及砝码四、实验步骤1. 准备实验器材：将实验台上的小车放置在水平轨道上，确保小车能够自由滑动。
2. 连接数据采集系统：将测力计、速度传感器和电脑数据采集系统连接好，确保各部分工作正常。
3. 实验数据采集：a. 将砝码挂在小车后端，记录小车初始位置。
b. 打开数据采集系统，启动小车，同时开始记录小车运动过程中的速度和测力计的示数。
c. 当小车运动至预定距离时，停止小车，记录此时的速度和测力计的示数。
4. 数据处理：a. 根据实验数据，绘制小车速度与时间的关系图，计算小车的加速度。
b. 根据牛顿第二定律，计算作用在小车上的合外力。
c. 比较计算得到的合外力与实验测得的力，分析误差来源。
五、实验结果与分析1. 速度与时间关系图：根据实验数据绘制速度与时间关系图，观察小车运动规律，发现小车在实验过程中呈匀加速直线运动。
2. 加速度计算：根据速度与时间关系图，计算小车的加速度，得到加速度a =2.5 m/s²。
3. 合外力计算：根据牛顿第二定律，计算作用在小车上的合外力F = ma = 2.5kg × 1 m/s² = 2.5 N。
4. 误差分析：实验过程中，误差主要来源于以下方面：a. 测力计的精度；b. 速度传感器的精度；c. 数据采集过程中的误差；d. 实验操作过程中的人为误差。
六、实验结论通过本次实验，验证了牛顿第二定律的正确性，掌握了动力学实验的基本方法。
对河流动力学的学习感悟
对河流动力学的学习感悟篇一：《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。
水力学模拟探究实训报告
随着我国水利工程建设的快速发展，水力学在水利工程中的应用越来越广泛。
为了提高水利工程设计的科学性和准确性，水力学模拟技术在水利工程中的应用越来越受到重视。
本次实训旨在通过水力学模拟软件的学习和操作，掌握水力学模拟的基本原理和方法，提高学生在水力学领域的实践能力。
二、实训目的1. 熟悉水力学模拟软件的基本操作；2. 掌握水力学模拟的基本原理和方法；3. 培养学生的实际操作能力和创新思维；4. 提高学生在水力学领域的实践能力。
三、实训内容1. 水力学模拟软件简介本次实训主要使用的水力学模拟软件为Fluent。
Fluent是一款基于有限体积法的通用计算流体动力学（CFD）软件，广泛应用于航空航天、汽车、能源、化工、水利工程等领域。
2. 水力学模拟基本原理（1）流体连续性方程：流体在任意封闭曲面上，单位时间内流进和流出的质量总和为零。
（2）动量方程：描述流体在运动过程中受到外力作用时的运动状态。
（3）能量方程：描述流体在运动过程中能量的转化和守恒。
3. 水力学模拟基本方法（1）网格划分：将计算区域划分为有限个网格，以便于进行数值计算。
（2）湍流模型选择：根据实际流体运动特点选择合适的湍流模型。
（3）边界条件设置：设置计算区域的入口、出口、壁面等边界条件。
（4）求解器设置：选择合适的求解器和迭代方法。
1. 熟悉Fluent软件界面及基本操作首先，我们学习了Fluent软件的界面布局和基本操作，包括创建项目、导入几何模型、设置材料属性、定义边界条件等。
2. 水力学模拟案例分析（1）模拟一维管流我们以一维管流为例，通过设置入口速度、出口压力等边界条件，模拟了管道内的流速分布和压力分布。
（2）模拟二维平面射流以二维平面射流为例，设置了入口速度、出口压力等边界条件，模拟了射流在平面内的速度分布和压力分布。
（3）模拟三维绕流以三维绕流为例，设置了入口速度、出口压力等边界条件，模拟了物体周围流场的速度分布和压力分布。
河网水动力及水质模型的研究及应用的开题报告
河网水动力及水质模型的研究及应用的开题报告一、选题背景水是人类生存和发展的重要资源，其质量和流动状态对环境和人类健康都有着重要的影响。
近年来，随着城市化进程的加快和工业化程度的提高，水环境污染问题日益突出，水资源的合理利用和管理日益受到重视。
针对河流的水动力和水质状况分析是水资源管理和环境保护的重要内容之一。
现代水力学领域中，基于计算机技术和数值模型的水动力学研究已取得了显著的进展。
水动力学模型能够对河网的水流运动、水位、泥沙运移及洪涝、污染等诸多问题进行研究和预测。
而水质模型则能够有效地模拟和预测水体中污染物的扩散、转移和浓度分布情况，是解决水环境污染问题的重要手段。
二、研究意义通过开展河网水动力及水质模型的研究，可以对河流的水动力和水质状况进行全面、深入的分析和掌握。
具有以下几个方面的重要意义：1.为城市化进程提高提供科学依据。
研究河网水动力及水质模型，可为城市扩张、建设和环境治理提供科学依据，为城市化进程提供可持续发展的基础。
2.提高水资源的合理利用和管理水平。
研究河网水动力及水质模型，可为河流水资源的合理利用、调控和管理提供理论和实践依据。
3.保障水环境保护和生态安全。
研究河网水动力及水质模型，可为水环境保护和生态安全提供科学依据，保障人类健康和自然生态的平衡。
三、研究内容和方法1.研究内容本研究将深度探究河网水动力及水质模型的建立和应用，包括以下几个方面：（1）采集实地测量数据，建立河网水动力学数值模型，仿真研究水流运动、水位和泥沙运移等问题。
（2）采集水质监测数据，建立河网水质模型，模拟水体中污染物的扩散、转移和浓度分布情况。
（3）应用模型结果，探究河网水动力和水质变化的原因及对策，为河网的管理和保护提供科学依据。
2.研究方法本研究采用以下研究方法：（1）采集实地数据，建立河网水动力和水质监测网络。
（2）基于数值分析和计算流体力学（CFD）方法，建立河网水动力学和水质数值模型。
（3）对模型进行验证和优化，并进行模拟计算，得出水动力和水质状况的分析结果。
能量方程的实验报告
1. 验证不可压缩流体定常流的能量方程；2. 通过对流体动力学诸多水力现象的实验分析研讨，进一步掌握有压管流中的能量转换特性；3. 掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验量测技能。
二、实验原理能量方程是流体力学中的一个重要方程，它描述了流体在流动过程中能量守恒的规律。
对于不可压缩流体定常流，能量方程可表示为：\[ \rho (u^2 + v^2 + w^2) + g(z_2 - z_1) = \rho \left( \frac{du}{dt} + u \frac{d}{dx} + v \frac{d}{dy} + w \frac{d}{dz} \right) + \frac{\partial \tau}{\partial x} + \frac{\partial \tau}{\partial y} + \frac{\partial\tau}{\partial z} \]其中，\( \rho \) 为流体密度，\( u \)、\( v \)、\( w \) 分别为流体在 \( x \)、\( y \)、\( z \) 方向上的流速，\( g \) 为重力加速度，\( z \) 为流体高度，\( \tau \) 为应力张量。
三、实验装置1. 实验台：由实验管道、测压管、皮托管、调节阀等组成；2. 测量仪器：流速仪、流量计、压强计等；3. 计算机及数据采集系统。
四、实验步骤1. 熟悉实验装置，了解各部件的功能及操作方法；2. 检查实验管道是否畅通，测压管、皮托管等是否安装正确；3. 打开水源，调节阀门，使流体在实验管道中流动；4. 在实验管道的不同位置设置测点，测量各测点的流速、流量、压强等数据；5. 根据测量数据，计算各截面的能量值；6. 对比计算结果与理论值，验证能量方程的正确性。
（此处应列出实验过程中测得的流速、流量、压强等数据，以及计算得到的能量值）六、实验结果与分析1. 通过实验，验证了不可压缩流体定常流的能量方程的正确性；2. 通过对实验数据的分析，进一步掌握了有压管流中的能量转换特性；3. 通过实验，提高了对流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验量测技能。
2023年水利类实习报告
2023年水利类实习报告2023年水利类实习报告1（一）实习时间：__月__日（二）实习地点：四川省富川县__镇（三）预习内容：水利水电工程是中国重要的基础设施和基础产业。
是以水利枢纽（水坝、水闸、水电站等）为主要对象，主要学习水利水电工程建设所必需的数学、力学和工程结构、水利水能经济计算等方面的基本理论和基本知识，掌握必要的工程设计方法、施工管理方法和科学研究方法，有水利水电工程及相关工程勘测、规划、设计、施工、科研和管理等方面的基本能力。
水力学是研究以水为代表的液体的宏观机械运动规律，及其在工程技术中的应用。
水力学包含水静力学和水动力学。
水静力学：研究液体静止或相对静止状态下的力学规律及其应用，探讨液体内部压强分布，液体对固体接触面的压力，液体对浮体和潜体的浮力及浮体的稳定性，以解决蓄水容器，输水管渠，挡水构筑物，沉浮于水中的构筑物，如水池、水箱、水管、闸门、堤坝、船舶等的静力荷载计算问题。
水动力学：研究液体运动状态下的力学规律及其应用，主要探讨管流、明渠流、堰流、孔口流、射流多孔介质渗流的流动规律，以及流速、流量、水深、压力、水工建筑物结构的计算，以解决给水排水、道路桥涵、农田排灌、水力发电、防洪除涝、河道整治及港口工程中的水力学问题。
工程水文学是水文学的一个分支，是为工程规划设计、施工建设及运行管理提供水文依据的一门科学，主要内容分为水文分析计算和水文预报两方面。
水文学的基本原理和方法，包含水文资料的收集与统计，设计洪水，流域分析计算，水质及水质评价。
水循环与径流形成；水文资料的观测、收集与处理；水文统计基本知识；文学知识河川径流，设计年径流及径流随机模拟；由流量资料推求设计洪水；流域产流、汇流计算；由暴雨资料推求设计洪水；排涝水文计算；水文预报；水文模型；古洪水与可能最大降水及可能最大洪水；水污染及水质模型；河流泥沙的测验及估算。
土力学是应用工程力学方法来研究土的力学性质的一门学科。
土力学的研究对象是与人类活动密切相关的土和土体，包含人工土体和自然土体，以及与土的力学性能密切相关的地下水。
水力模型分析报告
加强与其他学科领域的合作与交流，促进水力模型与相关领域的融合 发展，共同推动水资源管理和环境保护事业的发展。
结论
06
主要发现和结论
模型验证
通过对比实际数据与模型预测数据，验证了水力模型的准确性和 可靠性，为后续分析提供了基础。
水质变化趋势
根据模型分析，水质变化趋势与实际监测数据一致，表明模型能够 准确反映水质状况。
03
模型更新与维护
加强数据收集和处理工作，提高 数据质量和完整性，为模型提供 更准确的基础数据。
定期更新和维护模型，以适应环 境和条件的变化，保持模型的时 效性和准确性。
对未来研究的展望
扩展模型应用范围
将水力模型应用于更广泛的领域和场景，为水资源管理和环境保护 提供更多支持。
引入新技术和方法
探索引入新的建模技术和方法，提高模型的精度和效率，推动水力 模型的发展和应用。
流动力学的特征。
总结词
03
流速变化趋势符合预期
流速模拟结果
详细描述
模拟流速随时间变化的情况与预期趋势一致，能够反映流域水动 力循环的基本规律。
总结词
急流段流速预测准确
详细描述
对于流域内急流段流速的模拟结果与实际观测数据较为接近，预 测精度较高。
流速模拟结果
总结词
缓流段流速波动较小
详细描述
模拟缓流段流速波动较小，稳定性较好，反映了流域水流速 度的自然变化规律。
模拟结果与实际数据的对比分析
总结词
整体误差较小
详细描述
通过对模拟结果与实际数据的对 比分析，发现整体误差较小，模 拟精度较高。
总结词
洪峰流量误差分析
模拟结果与实际数据的对比分析
课程思政教育在“水力学”课程教学中的设计与实践
课程思政教育在“水力学”课程教学中的设计与实践作者：崔玉洁刘伟王继保李卫明纪道斌来源：《教育教学论坛》2022年第12期[摘要] 水力学是研究以水为代表的液体在静止状态下的受力情况和宏观机械运动规律，并利用其解决实际工程技术问题的一门学科，是高等教育中涉水专业的主要专业核心课之一。
在传统专业课程教学过程中融入思想政治教育，可为大学生树立正确的世界观、人生观、价值观，是新时代立德树人的基本政治要求。
以“水力学”课程为例，基于课程的专业特点及育人目标，深入挖掘课程思政教育素材，提出“水力学”课程思政的建设举措，以及教学方法和教学评价的改进，以此增强学生对我国水力学应用的民族荣誉感，感受我国集中力量办大事的制度自信。
[关键词] 水力学;课程思政;教学案例;教学改革[基金项目] 2021年度三峡大学校级课程思政专题项目“水力学课程教学”（K2021001）[作者简介] 崔玉洁（1988—），女，湖北当阳人，博士，三峡大学水利与环境学院讲师，主要从事生态水利学研究;刘伟（1979—），女，江苏扬州人，博士，三峡大学水利与环境学院讲师，主要从事水力学研究;王继保（1976—），男，湖北宜昌人，博士，三峡大学水利与环境学院副教授，系主任（通信作者），主要从事水力学研究。
[中图分类号] G641 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2022）12-0092-04 [收稿日期] 2021-07-01引言青年学生是国家和民族发展的力量所在，青年强则国强，青年兴则国家兴。
目前高校大学生生活在信息爆炸的时代，他们思想活跃、爱好广泛，信息接触面广，但同时伴随着世界观、人生观、价值观还不太稳定，伴随着迷茫、困惑，亟须通过思想政治工作为学生答疑解惑[1]。
在宏观上，高校思想政治工作要回答为谁培养人、培养什么样的人、怎样培养人的根本问题;在微观上，高校思想政治工作要为学生解答怎么样理解人生、怎么样走人生之路、怎么样把个人的前途命运同国家的前途命运联系在一起[2]。
MS31水动力学(负责人邵雪明、卢东强、彭晓星、王本龙)
MS31 水动力学（负责人：邵雪明、卢东强、彭晓星、王本龙）
8月27日下午地点：4层401
8月28日下午地点：4层401
8月28日下午 地点：4层401
时间 编号 报告题目
报告人 单位 主持人
16:30 MS31-2599-O 基于OpenFOAM-PETSc 高效数值求解方法下3D 飞翼式UGs 的benchMark 及应用
马永洁 广州大学 袁学锋 16:40 MS31-0982-O 布局方式对双翼片行波获能特性影响的研究 麻启宇 上海理工大学 16:50 MS31-1072-O 平面剪切来流作用下串列布置三圆柱体流固耦合特性分析
涂佳黄 湘潭大学 17:00 MS31-1866-O A study on the flapping-foil based ocean energy harvester in density-stratified flow
Prabal Kandel
浙江大学
17:10 MS31-2465-O Near-trapping 现象对阵列波浪能装置提取功率的影响 何盼盼 大连理工大学 17:20 MS31-2509-O 多相流体力学实验水洞蜂窝器的结构设计及实验研究 孙康福 河北工业大学 邵雪明
17:30 MS31-2603-O 基于开源平台高效智能仿真优化系统的研究 曹绪祥 广州大学 17:40 MS31-3439-O 流体黏性对受迫振荡水平圆柱受力的影响研究 毛鸿飞 广东海洋大学 17:50 18:00
MS31-1251-O
均匀来流中并列反转柔性薄板拍动的数值研究
贾
康 北京航空航天大学
墙报 8月27日下午和8月28日下午 地点：3层序厅。
水力学实验报告材料思考地的题目答案详解(全)
水力学实验报告思考题答案（一）伯诺里方程实验（不可压缩流体恒定能量方程实验）1、 测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同？为什么？测压管水头线(P-P)沿程可升可降，线坡J P 可正可负。
而总水头线(E-E)沿程只降不升，线坡J P 恒为正，即J>0。
这是因为水在流动过程中，依据一定边界条件，动能和势能可相互转换。
如图所示，测点5至测点7，管渐缩，部分势能转换成动能，测压管水头线降低，J P >0。
，测点7至测点9，管渐扩，部分动能又转换成势能，测压管水头线升高，J P <0。
而据能量方程E 1=E 2+h w1-2，h w1-2为损失能量，是不可逆的，即恒有h w1-2>0，故E 2恒小于E 1，（E-E ）线不可能回升。
（E-E ）线下降的坡度越大，即J 越大，表明单位流程上的水头损失越大，如图上的渐扩段和阀门等处，表明有较大的局部水头损失存在。
2、 流量增加，测压管水头线有何变化？为什么？1）流量增加，测压管水头线（P-P ）总降落趋势更显著。
这是因为测压管水头222gAQ E pZ H p -=+=γ，任一断面起始的总水头E 及管道过流断面面积A 为定值时，Q 增大，gv 22就增大，则γp Z +必减小。
而且随流量的增加，阻力损失亦增大，管道任一过水断面上的总水头E 相应减小，故γpZ +的减小更加显著。
2）测压管水头线（P-P ）的起落变化更为显著。
因为对于两个不同直径的相应过水断面有g A Q g A Q A Q g v g v v p Z H P 2222222212222222122ζζγ+-=+-=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+∆=∆ g A Q A A 212222122⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=ζ式中ζ为两个断面之间的损失系数。
管中水流为紊流时，ζ接近于常数，又管道断面为定值，故Q 增大，H ∆亦增大，()P P -线的起落变化更为显著。
3、 测点2、3和测点10、11的测压管读数分别说明了什么问题？ 测点2、3位于均匀流断面，测点高差0.7cm ，γpZ H P +=均为37.1cm （偶有毛细影响相差0.1mm ），表明均匀流各断面上，其动水压强按静水压强规律分布。
雷诺实验报告
雷诺实验报告雷诺实验是研究流体流动的经典实验之一，是法国工程师雷诺在1883年发明的。
该实验主要研究流体在管道流动的紊流现象，是研究流体动力学和热力学的重要工具。
实验原理：雷诺实验的原理是通过将一定的液体体积从一个高度倾泻到下方一个收集器中，然后通过测量收集器中的流体体积和时间来计算出液体的平均流量和流速。
在实验过程中，通过改变液体的粘度、流速、管道直径等条件，来研究流体的流动情况和其与管道直径、液体粘度之间的关系。
实验装置：1.收集器：由透明玻璃制成的收集器，其外部有一系列水平线，方便观察液体涌流的情况。
2.供液器：液体放置于透明玻璃溶液量杯之中，可利用针管组成的毛细滴管放置于管延长线之上，在管底形成一定高度的静态压力，液体便会形成一定的压力而流出。
3.管道：液体从供液器经过一段长度一定的短管之后，进入横截面面积瞬时扩大的管道，形成液体涌流。
实验过程：1. 将收集器放置在水平的平台上。
2. 调整管道长度、管道直径等参数，使得液体在收集器中形成稳定的液位，并记录下液位的高度。
3. 打开斜坡上方的供液器，开始注入液体。
在液体达到一定流量后，测量收集器内流体的时间和体积，并计算出平均流速和流量。
4. 重复2-3步骤，在不同液体流速、不同管道直径、不同液体粘度等条件下进行实验，记录数据。
实验结果：通过实验，得出了液体流量、液体速度、管道直径、液体粘度等因素的相关性。
实验结果显示，液体的流量与速度呈正比关系，管道直径的改变对流量影响较大，管道直径越大，流量越大；液体的粘度对流动阻力有较大影响，液体粘度越大，管道阻力越大。
结论:通过该实验，研究者了解到了流体流动的基本规律和流动特性。
实验结果表明流量与液体速度呈正比关系，流量与管道直径呈正比，流量与液体粘度呈反比关系。
在工程设计中，可以通过对液体流量和液体速度进行控制，来达到所需的流量和流速。
同时，对于液体粘度较大的情况，需要采用更大的管道直径，以降低管道的阻力，保证流量的稳定。
输水力学实验报告
输水力学实验报告
一、实验目的
本实验旨在通过对输水力学的研究，探究流体在管道中运动时的规律，进一步了解水力学的基本原理和公式，并掌握实验数据的采集和处理方法。
二、实验原理
在流体力学中，输水力学是研究流体在管道中输送过程中的力学规律和性质的学科。
根据质量守恒定律和动量守恒定律，可以推导出流体在管道中的压力、速度、流量等参数的计算公式。
三、实验装置与方法
本实验使用了一套输水力学实验仪器，包括流速计、压力计、流量计等设备。
首先根据实验要求设置好实验装置的参数，然后将流体通入管道中，启动流体，并使用仪器对流体的压力、速度等参数进行实时监测和记录。
四、实验数据与结果分析
通过实验测量和记录得到了一系列数据，包括不同流量条件下管道中的压力变化、流速变化等。
通过数据分析和计算，得出了管道中流体的流速与流量之间的关系，验证了流体在管道中的流动规律。
五、实验结论
通过本次实验，我们深入了解了输水力学的基本原理和实验方法，
掌握了流体在管道中的流动规律。
实验结果表明，在不同流量条件下，管道中的压力、速度等参数存在一定的变化规律，进一步验证了流体
力学的相关理论。
六、实验总结
通过本次实验，我们学习到了流体力学的基本原理和实验方法，提
高了实验操作的能力和数据处理的技巧。
在未来的学习与实验中，将
进一步深入研究流体力学领域，提升自己的科研能力和理论水平。
以上就是本次输水力学实验的报告内容，谢谢阅读。
水力学实验报告范文
水力学实验报告范文1.实验目的本实验旨在研究水流在管道内的流动特性，探究不同条件下的水力学性质，掌握水流的实验方法和技巧。
2.实验原理水力学是研究液体（水）在管道内的流动特性和相关规律的学科。
在管道内，水流速度、流量、压力等参数都会对流动产生影响。
本实验主要通过改变供水高度、管道入口形式和管道直径等条件，来观察对水流的影响。
3.实验设备和材料（1）水泵：用于提供供水。
（2）流量计：用于测量水流量。
（3）压力表：用于测量管道的压力。
（4）管道：可以更改形状和直径的管道。
（5）供水箱：用于储存供水。
（6）标尺：用于测量水位。
4.实验步骤（1）调整供水高度：首先将供水箱中的水位调整到一定高度，然后打开水泵，记录下水位差和相应的流量。
每次调整供水高度后都要记录数据。
（2）改变管道入口形式：保持供水高度恒定，更换不同形式的管道入口，如突变口、圆形截面等，并记录水位差和流量。
（3）改变管道直径：保持供水高度和管道入口形式恒定，更换不同直径的管道，并记录水位差和流量。
（4）对实验数据进行处理和分析。
5.实验结果与分析通过实验记录数据，我们可以绘制供水高度与流量的关系曲线，管道入口形式与流量的关系曲线以及管道直径与流量的关系曲线。
通过实验数据的分析，我们可以得出以下结论：（1）供水高度与流量呈线性关系，供水高度越大，流量越大。
（2）管道入口形式对流量的影响较小，不同形式的管道入口对流量的变化不大。
（3）管道直径与流量呈正相关关系，管道直径越大，流量越大。
6.实验误差和改进方案在实验中可能存在的误差包括仪器误差、操作误差和环境误差。
为减小误差，我们可以采取以下改进方案：（1）提高仪器的精度和灵敏度，使用更准确的流量计和压力表。
（2）操作时注意仪器的使用方法和操作规范，避免人为操作误差。
（3）实验环境要保持稳定，尽量避免外界干扰。
7.实验结论本实验通过调整供水高度、改变管道入口形式和管道直径等条件，研究了水流在管道内的流动特性。
流体力学实验报告
流体力学实验报告海洋环境学院流体力学实验室二零零七年九月不可压缩流体恒定流能量方程（伯努力方程）实验一、 实验目的要求1、 验证流体恒定总流的能量方程；2、 通过对动水力学现象的实验分析研讨，进一步掌握有压管流中动水力学的能量转换特性；3、 掌握流速、流量、压强等动水力学水力要素的实验量测技能。
二、 实验装置 本仪器测压管有两种：1、毕托管测压管（表2.1中标*的测压管），用以测读毕托管探头对准点的总水头'H（22pu Z gγ=++），须注意一般情况'H 于断面总水头H （22pv Z gγ=++）不同（因一般u v ≠），它的水头线只能定性表示总水头变化趋势；2、普通测压管（表2.1未标*者），用以定量量测测压管水头。
实验流量用阀13调节，流量由体积时间法（量筒、秒表另备）、重量时间法（电子称另备）或电测法测量。
三、 实验原理在实验管路中沿管内水流方向取n 个过水断面。
可以列出进口断面（1）至另一断面（i ）的能量方程式（i ＝2，3，……，n ）122111122i ii i i w p v p v Z Z h ggααγγ-++=+++取12n 1ααα===…＝，选好基准面，从已设置的各断面的测压管中读出pZ γ+值，测出通过管路的流量，即可计算出断面平均流速v 及22v gα，从而即可得到各断面测管水头和总水头。
四、 实验方法与步骤1、 熟悉实验设备，分清哪些测管是普通测压管，哪些是毕托管测压管，以及两者功能的区别。
2、 打开开关供水，使水箱充水，待水箱溢流，检查调节阀关闭后所有测压管水面是否齐平。
如不平则需查明故障原因（例连通管受阻、漏气或夹气泡等）并加以排除，直至调平。
1.自循环供水器2. 实验台3.调速器4.溢流板5.稳水孔板6.恒压水箱7.测压计8.滑动测量尺 9.测压管10.实验管道 11.测压点 12.毕托管 13.流量调节阀3、 打开阀13，观察思考1）测压管水头线和总水头线的变化趋势；2）位置水头、压强水头之间的相互关系；3）测点（2）（3）测管水头同否？为什么？4）测点（12）（13）测管水头是否不同？为什么？5）当流量增加或减少时测管水头如何变化？4、 调节阀13开度，待流量稳定后，测记各测压管液面读数，同时测记实验流量（毕托管供演示用，不必测记读数）。
水动力学模型建模实训报告
一、实训背景随着海洋工程和水利工程等领域的快速发展，水动力学模型在工程设计和安全评估中发挥着越来越重要的作用。
为了提高学生实际操作能力和对水动力学模型的理解，我们进行了为期两周的水动力学模型建模实训。
本次实训旨在让学生掌握水动力学模型的基本原理、建模方法和应用，为今后从事相关领域工作打下坚实基础。
二、实训内容1. 水动力学模型基本原理实训首先介绍了水动力学模型的基本原理，包括流体力学、波浪动力学、流固耦合等方面。
通过学习，我们了解了流体运动的基本规律，如连续性方程、动量方程和能量方程等，为后续建模奠定了理论基础。
2. 水动力学模型建模方法实训重点讲解了水动力学模型建模方法，包括以下内容：（1）模型类型：根据研究目的和工程背景，介绍了水面模型、室内模型和现场模型等不同类型的水动力学模型。
（2）模型比例：介绍了模型比例的选取原则和方法，如几何相似、动力相似等。
（3）模型设计：详细讲解了模型设计步骤，包括模型几何形状、尺寸、材料选择等。
（4）模型试验：介绍了模型试验的基本原理、试验设备和试验方法，如波浪发生器、测流仪、压力传感器等。
3. 水动力学模型应用实训还介绍了水动力学模型在实际工程中的应用，如港口航道、海洋工程、水利工程等领域的应用案例。
三、实训过程1. 理论学习在实训初期，我们重点学习了水动力学模型的基本原理和建模方法，通过阅读教材、查阅资料和课堂讲解，对水动力学模型有了初步了解。
2. 模型设计在掌握了基本原理和建模方法后，我们开始进行模型设计。
根据实训要求，我们选择了一个具体的工程案例，如某港口航道整治工程，进行模型设计。
在设计过程中，我们遵循以下步骤：（1）确定模型类型：根据工程背景和试验条件，选择合适的模型类型。
（2）选取模型比例：根据几何相似和动力相似原则，确定模型比例。
（3）设计模型几何形状：根据工程实际情况，设计模型几何形状。
（4）选择模型材料：根据模型尺寸和受力情况，选择合适的模型材料。
近水面航行潜体若干水动力的数值模拟的开题报告
近水面航行潜体若干水动力的数值模拟的开题报告一、研究背景和意义近年来，随着水下作业、军事潜水器等应用越来越广泛，近水面航行潜体的研究也受到了越来越多的关注。
潜体作为水下移动的载体，在水动力学领域有着广泛的应用，并受到了军事、海洋勘测和生态环境等领域的重视。
而近水面航行潜体，其航行受到的阻力和机动性能等要素都与表面波浪的运动有着密切的关系，因此，水动力学的研究对于近水面航行潜体的设计、优化和控制具有重要意义。
二、研究内容和目标本研究旨在进行近水面航行潜体若干水动力的数值模拟，具体研究内容包括：1.潜体在不同航速、不同角度和不同深度下的流场和阻力特征研究；2.潜体在不同波浪条件下的运动响应和水动力特性研究；3.基于数值模拟，对近水面航行潜体进行优化设计和运动控制。
研究目标是建立近水面航行潜体的数学模型，进行基于流体动力学的数值模拟，分析近水面航行潜体在不同条件下的运动特征和水动力特性，并在此基础上提出潜体的优化设计和运动控制方法，为潜体的实际应用提供理论支持和技术保障。
三、研究方法和技术路线本研究将采用数值模拟的方法进行近水面航行潜体的水动力学分析，技术路线包括：1.建立潜体的数学模型，考虑潜体的形状、质量和运动状态等因素，并构建相应的运动方程和边界条件；2.采用流体动力学软件进行数值模拟，使用计算流体力学（CFD）方法模拟潜体的流场和阻力特征，并分析不同波浪条件下的潜体运动响应；3.基于数值模拟结果，对近水面航行潜体进行优化设计和运动控制，改进潜体的水动力性能和操纵性能。
四、预期成果和论文结构本研究预期将建立近水面航行潜体的数学模型，并进行仿真分析，得出近水面航行潜体的水动力学特性和运动响应。
在此基础上，提出潜体的优化设计和运动控制方法，为潜体的实际应用提供理论支持和技术保障。
研究成果将在相关期刊和会议上发表，并形成完整的学位论文。
论文结构包括：绪论、文献综述、理论分析、数值模拟、结果分析、优化设计和运动控制、结论和展望等部分。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
计算水动力学报告
一、计算水动力学概述
随着电子计算机的出现和现代计算机技术的飞速发展，计算流体力学作为新的流体力学分支，集合了数值模拟、数值计算和计算机实验等各方面的特性，主要针对我们日常水力学的数值求解问题。
目前，计算水动力学的发展，已经从一维、二维数值模拟进入三维数值模拟，从势流发展到漩涡运动，从层流发展到紊流模拟，从恒定流发展到非恒定流，从单相流发展到液、固两相流，再到液、固、气三相流，从大范围流动到水流内部机理等都有所研究。
其中，对于非恒定流、渗流、自由面溢流、水利机械流动的水力计算、粘性流与紊流模拟的研究都有较大的进展。
二、计算水动力学原理和方法
在计算水动力学中，求解流体力学的方法一种是解析方法，一种是数值方法。
对于解析方法，必须要面对基本方程的非线性性质和几何形状不规则这两个难题，这给解析求解带来了很大的困难。
随着电子计算机的发展，开始产生了适用于计算机求解的数值方法，如有限差分法、有限元法、边界积分方程法、快速变换、统计实验法等。
它们主要的原理，就是将基本方程进行离散，然后通过各种优化算法，使得数值解尽量的逼近解析解的真值。
三、泊松方程的迭代求解
泊松方程为2222(x,y)u u
f x u
∂∂+=-∂∂,(x,y)∈Ω
其边界条件(x,y)1,(x,y)u =∈∂Ω，其中(){},0,1x y x y Ω=<<
3．1用菱形五点差分离散格式
如下图所示，用直角坐标系在Ω上打网格，令x y h ∆=∆=， xi=ih, yj=jh ,h=1/(N+1), i,j=1,2,……,N.
对泊松方程，在(),y i j x 上用五点差商格式进行二阶偏导离散，即
()()()()22
11221,y 2,y ,y i j i j i j u u x u x u x o h x h +-∂⎡⎤=-++⎣
⎦
∂ ()()()()2211221
,y 2,y ,y i j i j i j u u x u x u x o h y h +-∂⎡⎤=-++⎣
⎦∂ 将离散格式导入泊松方程，经过化简得到
2,1,1,,1,14i j i j i j i j i j ij u u u u u h f +-+-----=
即2,1,1,,1,11
4
i j i j i j i j i j ij u u u u u h f +-+-⎡⎤=++++⎣⎦，截断误差()2
o h 3.2、边界条件的处理
()()0,,01u j u i ==
3.3、代数方程组求解
各内节点菱形五点格式方程+各边界节点方程—代数方程 各方程统一形式：ij nb nb ij u a u b -=∑
其中：（i ，j ）内部节点与边界节点的集合Ω； nb 代表与（i ，j ）相邻的各结点，也属于集合Ω。
方程组的矩阵形式Au=b
迭代法求解设迭代初值()0ij u ，第一步迭代值()
1ij u ，第二步迭代值
()()()1*
1,0,1,2k k ij ij nb nb ij u w u w a u b k +=-++=∑……直至1max k k ij
ij u u ε+-< （1） J acobi 迭代法()()
1,0,1,2k k ij nb nb ij u a u b k +=+=∑ （2） G auss-Seidel 迭代法()1*,0,1,2k ij nb nb ij u a u b k +=+=∑
*
nb
u 为nb u 最新迭代值 （3） 松弛迭代法（SOR 法）
()()()1*1,0,1,2
k k ij ij nb nb ij u w u w a u b k +=-++=∑
松弛因子w>1，超松弛，加快收敛速度；w<1.欠松弛，放慢收敛速度，避免迭代的不稳定
四、结果分析
采用松弛迭代法
程序如下
!泊松方程菱形5点格式法迭代
program main
implicit none
integer ,parameter:: n=1000,m=100
real :: u(0:m,0:n) ,a(0:n),b(0:n),w,e
integer t,i,j
write (*,*) "输入松弛因子w"
read (*,*) w
write (*,*)"输入收敛精度e"
read(*,*) e
write(*,*)"初始值u(1,1),u(2,1)"
read (*,*) u(1,1),u(2,1)
a(0)=u(1,1)
b(0)=u(2,1)
t=0
!差分方程组
do i=0,n-1
a(i+1)=(1-w)*a(i)+w*0.25*(3+b(i))
b(i+1)=(1-w)*b(i)+w*0.25*(3+a(i+1))
end do
!记录迭代收敛次数
do while (abs(a(t+1)-a(t))>e)
t=t+1
end do
!输出结果
open(10,file="bosong.txt")
write(10,*)"输入松弛因子w" , w
write(10,*)"收敛精度e" , e
write(10,*)"初始值u(1,1),u(2,1)", u(1,1),u(2,1)
do i=0,t
write (10,*) i,a(i)
end do
stop
end
设置边界条件都为1，f（x，y）=0，两个待求解点u（1,1），u（2,1）的初始值都设为 2.1，收敛精度为0.00001，分别取松弛因子为0.8,1.2,1.5,1.7,1.9共5个不同的松弛因子。
根据计算结果显示，当松弛因子从0.8增加到1.9时，迭代收敛次数依次为10次，8次，18次，32次，82次，收敛结果分别为1.00014，1.000003，0.999997，0.999999，0.999945。
由上表可以看出，随着松弛因子的增大，开始时刻数值震荡越明显，选取适当的松弛因子，可以迭代收敛速度大大加快。