四.计算结果与处理不同雷诺数下的流场涡量图分析
又来一大波构造柱工程量计算方法 （D指马牙槎的外伸长度；K指墙体宽度；H为柱高度为）：当构造柱位于单片墙最前端时，S=(K3+D2)H 当构造柱位于L或一形墙体相交处时，S=(K2+D4)H 当构造柱位于T形墙体相交处时，S=(K1+D6)H 当构造柱位于十形墙体相交处时,S=D8H。 1、构造柱中马牙槎一边咬口两边咬口的意思： 当构造柱位于单片墙最前端时，就是马牙槎一边咬口； 当构造柱位于L或一形墙体相交处时，就是马牙槎两边咬口；当构造柱位于T形墙体相交处时，就是马牙槎三边咬口； 当构造柱位于十形墙体相交处时，就是马牙槎四边咬口。 2、砖墙嵌接部分指的是哪一块： 指的就是构造柱的马牙槎咬口，一般是5进5退。 3、是马牙槎部分浇砼时都浇柱吗： 是的，马牙槎和柱是同时一次性浇筑的。 4、模板是不是只支两面呢： 当构造柱位于一字形墙体中部时，只支两面。 5、构造柱中拉结筋要空过构造柱吗： 必须进入构造柱达到设计或规范要求的锚固长度。 构造柱工程量计算公式： V = （B+b）*A*H + K
V--构造柱砼体积 B--构造柱宽度 b---马牙搓宽度(注意：马牙搓是两边有时计算一边的宽度马牙搓是一边有时计算一边的一半宽度) A---构造柱长度 H---构造柱高度（自基础上表面至构造柱顶面之间的距离） K---构造柱基础工程量 构造柱是为加固墙体，先砌墙后浇注混凝土的柱子。 首先，根据图纸统计图各种型号构造柱的数量，然后按下述公式计算混凝土和钢筋工程量。 1.混凝土工程量： 柱高*断面面积*柱根数= m3 式中：柱高自柱基上表面至柱顶面高度，或自地圈梁顶面至屋顶圈梁顶面高度。 以GJDGZ-101-95《全国统一建筑工程预算工程量计算规则》为依据构造柱计算时要分三段：0.000以下至基础底部的部分，0.000以上至屋面部分，女儿墙部分。 构柱体积（V）=[外墙上的构造柱总截面面积/外墙厚+内墙上的构造柱总截面面积/内墙厚]内外墙平均厚构柱总高，当内外墙厚度相等时更为准确。
《流体力学》教学大纲 一、课程名称 1. 中文名：流体力学 2. 英文名：Fluid Mechanics 二、课程管理院（系） 三、大纲说明 1.适用专业、层次 环境工程专业，本科。 2.学时与学分数 总学时为64学时，总学分为3学分。 3.课程的性质、目的与任务 流体力学是环境工程专业及其相近专业的一门学科基础课程，属工程科学，是用自然科学的原理考察、解释和处理工程实际问题。研究方法主要是因次论指导下的实验研究法、数学模型法、参数归并和过程分解与组合。本课程强调工程观点、定量运算、实验技能、设计能力和模拟优化能力的训练，强调在理论和实际的结合中，提高分析问题、解决问题的能力。 本课程理论教学主要研究连续性方程、能量方程和动量方程的基础理论及具体的工程应用。通过本课程的学习，使学生熟悉流体力学的基本概念和基本方程，掌握在环境工程和科学领域中的应用途径和处理方法，具备解决环境工程中流体力学问题的能力。 4. 先行、后续课程 本课程是学生在具备了必要的高等数学、物理、理论力学等基础知识之后必修的技术基础课，是水污染控制工程、大气污染控制工程、给排水工程、水控课程设计、毕业设计的基础。 5.考试方式与成绩评定 考试方式：笔试（闭卷）。 成绩评定：笔试70％，平时成绩30％。 四、纲目 （上册） 1绪论（3学时） [教学目的] 了解流体力学的研究内容及发展简史，掌握流体的主要物理性质和流体的连续介质模型，掌握流体的主要物理性质和作用在流体上的力。 [教学重点与难点] 流体的物理性质；流体的连续介质模型。 [教学时数] 3学时 [教学方法与手段] 在多媒体教室采用电子课件进行课堂讲授。本章内容是学生学习流体力学这门课的基础，是流体力学的“门槛”。因此，必须联系生产及生活实际，使学生首先在思想上明确认识，对这门课产生兴趣，使学生认识到流体力学理论在生产和生活实际中的应用是无所不在的。[教学内容] 1.1工程流体力学的任务及其发展简史 1.2连续介质假设，流体的主要物理性质 连续介质假设；流体的主要物理性质 1.3作用在流体上的力
流体力学在土木工程中的应用 摘要：流体力学作为土木工程的重要学科，对于土木工程中的一些建筑物的工程设计，施工与维护有着重要作用，不仅是在工程时间上降低了成本，还在材料等物质方面降低了成本。对于实现科学，合理施工有这很高的地位。 关键词：高层渗流地基稳定风荷载给排水路桥高铁风炮隧道 流体力学是力学的一个分支，是研究以水为主体的流体的平衡和运动规律及其工程应用的一门学科, 土木工程是建造各类工程设施的科学技术的统称。它既指所应用的材料、设备和所进行的勘测、设计、施工、保养维修等技术活动；也指工程建设的对象，即建造在地上或地下、陆上或水中，直接或间接为人类生活、生产、军事、科研服务的各种工程设施，例如房屋、道路、铁路、运输管道、隧道、桥梁、运河、堤坝、港口、电站、飞机场、海洋平台、给水和排水以及防护工程等。 土木建构物的建筑环境不可避免会有地下及地表流水的影响，对于高层,或者高出建筑物，风对建筑物的影响也是不可小觑的。在建
筑物设计之初不但要考虑这些流体对施工的影响，在建成后，也得防范流体的长期作用对建构物的负面影响。怎么认识这些影响正如兵家所言，知己知彼，百战不殆，流体力学作为土木工程一门重要学科，通过对流体力学的学习，会使我们对流体形成一种客观正确的认识。 流体力学在工业民用建筑中的应用： 工业民用建筑是常见建筑，对于低层建筑，地下水是最普遍的结构影响源，集中表现为对地基基础的影响。 如果设计时对建筑地点的地下基地上水文情况了解不到位，地下水一旦渗流会对建筑物周围土体稳定性造成不可挽救的破坏，进而严重影响地基稳定，地基的的破坏对整个建筑主体来说是寿命倒计时的开始。一些人为的加固可能及耗材费力，又收效甚微。地下水的浮力对结构设计和施工有不容忽视的影响，结构抗浮验算与地下水的性状、水压力和浮力、地下水位变化的影响因素及意外补水有关。对于这些严重影响建筑物寿命和甚至波及人生安全的有水的流动性造成问题可以通过水力学知识在建筑物的实际和施工之前给以正确的设计与施工指导。避免施工时出现基坑坍塌等重大问题，也能避免施工结束后基地抵抗地下水渗流能力差的问题。 现在建筑越来越趋向于高层，高层节约了土地成本，提供了更多的使用空间，但也增加了设计施工问题。因为随着高度的增加，由于
构造柱是为加固墙体,先砌墙后浇注混凝土的柱子. 首先，根据图纸统计图各种型号构造柱的数量，然后按下述公式计算混凝土和钢筋工程量。 1。混凝土工程量：柱高*断面面积*柱根数= m3 式中：柱高——自柱基上表面至柱顶面高度，或自地圈梁顶面至屋顶圈梁顶面高度。 2、钢筋工程量： 主筋：主筋长*根数*比重（kg/m）*柱根数= kg 箍筋：柱断面周长*(柱高/@)*比重（kg/m）*柱根数= kg 式中主筋长=柱高+伸入地圈梁长+上下的直钩长+42.5dn，（n为层数），因为主筋在±0.00和层楼板处搭接，并在搭接区段箍筋加密为φ6@100。 另，有的构造柱有马牙槎，其宽为60mm， 其模板面积=（构造柱宽+马牙槎宽）*柱高 混凝土体积=（柱断面面积+（马牙槎宽/2）*宽）*柱高 例：构造柱柱高3m，截面尺寸为240mm*240mm，与长墙咬槎为60. 解：构造柱模板面积=（0.24+0.06*2)*3*2 构造柱砼体积=(0.24*0.24+0.03*0.24*2)*3 其他计算方法 如是240*240的构造柱，（240*240+240*30*边数）*柱高 如是370*370的构造柱，（370*370+370*30*边数）*柱高 如是240*370的构造柱，（240*370+有马牙槎的边长*30*边数）*柱高
1、空心砌块应该是每侧宽出100mm，高为一皮砖（200mm）。其拉结筋每400mm一设。 2、普通烧结红砖，宽出6cm是对的，但是高应该是300mm即5皮砖。 一面或T型接头型，只有一面外露，还是比如柱子是360的，那模板面积是（0.36+0.06*2）+0.06*2+[（0.36-0.24）/2+0.06]*2得出结果*高度。见图02 构造柱按图示外露部分的最大宽度乘以柱高计算模板面积。 砖墙那种十字交叉型有两面是外露，两面与砖墙接触，所以模板面积只计算外露部分，外露面积就是柱的边长+出槎的宽度（0.06m）+转角处出槎的宽度（0.06*2），比如是360的柱子，那模板的面积是（0.42*2+0.060*2）*H，见图01
流体力学在医学中的应用 通过对流体力学这一章的学习，我发现在医学治疗疾病领域，流体力学有着丰富的应用，尤其在动脉病方面，通过对资料及文献的学习，了解到心血管疾病与其有密切关系，而且血流动力学不仅在动脉病变的发生和发展过程中起着决定性的作用，而且是外科医生在心血管疾病的手术和介入治疗等过程中必须充分考虑的因素，下面依次举例~ 1冠状动脉硬化斑块与血液流体动力学关系 原理：当冠状动脉粥样硬化斑块给血管造成的狭窄程度在20%-40%之间的时候，流经斑 块的速度剖面呈抛物线状态；当狭窄的程度是50%时，速度剖面出现紊乱，没有出现抛物线的分布，且不满足层流的规律，并伴有回流现象的发生；当狭窄程度在50%-75%之间时，斑块附近轴管的管轴速度小于周围速度，此时速度剖面呈现中心凹状，斑块的后部有明显的回流现象。 疾病成因及表象：软斑块可逆，且对血液动力学不造成明显的影响，但是它的不稳定与易破 碎等会引发急性冠状动脉的综合症状，是引发心脏事件的危险因素；钙化斑块不可逆，对血液动力学的影响较为明显，但其斑块稳定和不易破碎的特点是造成稳定性心绞痛的主要诱导原因，也是冠状动脉疾病的晚期表现。 检测及治疗方法：冠状动脉硬化斑块有较多的常规检查方法，比如多层CT冠状动脉成像、 血管的内超声检查以及冠状动脉造影，而其中冠状动脉造影是冠心病检查的金标准，但它主要是由填充造影剂的方法来判断血管腔的变化情况，而无法真正识别血管壁的结构，不能起到判断斑块性质的作用，也无法对血液动力学造成影响。而64排螺旋CT在空间和时间的分辨率上都有所提升，不仅能观察到管腔，还可以看到血管壁。由斑块特征的不同，可将其分成软斑块和纤维斑块以及钙化斑块，斑块不同，CT值也各异，其稳定性也存在差异，64排螺旋CT是目前为止无创检查冠心病最为常见的影像方法。本文主要研究患者在冠状动脉螺旋CT成像之后的软斑块和钙化斑块给血液动力学与诱发心脏事件带来的影响。 2与血液流体动力学关系
构造柱的模板面积计算公式： （D指马牙槎的外伸长度；K指墙体宽度；H为柱高度为）：当构造柱位于单片墙最前端时，S=(K×3+D×2)×H 当构造柱位于L或一形墙体相交处时，S=(K×2+D×4)×H 当构造柱位于T形墙体相交处时，S=(K×1+D×6)×H 当构造柱位于十形墙体相交处时,S=D×8×H。 1、构造柱中马牙槎一边咬口两边咬口的意思： 当构造柱位于单片墙最前端时，就是马牙槎一边咬口； 当构造柱位于L或一形墙体相交处时，就是马牙槎两边咬口；当构造柱位于T形墙体相交处时，就是马牙槎三边咬口； 当构造柱位于十形墙体相交处时，就是马牙槎四边咬口。 2、砖墙嵌接部分指的是哪一块： 指的就是构造柱的马牙槎咬口，一般是5进5退。 3、是马牙槎部分浇砼时都浇柱吗： 是的，马牙槎和柱是同时一次性浇筑的。 4、模板是不是只支两面呢： 当构造柱位于“一”字形墙体中部时，只支两面。
5、构造柱中拉结筋要空过构造柱吗： 必须进入构造柱达到设计或规范要求的锚固长度。 构造柱工程量计算公式： V = （B+b）*A*H + K V--构造柱砼体积 B--构造柱宽度 b---马牙搓宽度(注意：马牙搓是两边有时计算一边的宽度马牙搓是一边有时计算一边的一半宽度) A---构造柱长度 H---构造柱高度（自基础上表面至构造柱顶面之间的距离） K---构造柱基础工程量 构造柱是为加固墙体，先砌墙后浇注混凝土的柱子。 首先，根据图纸统计图各种型号构造柱的数量，然后按下述公式计算混凝土和钢筋工程量。 1.混凝土工程量： 柱高*断面面积*柱根数= m3 式中：柱高——自柱基上表面至柱顶面高度，或自地圈梁顶面至屋顶圈梁顶面高度。
《流体力学》教学大纲 课程编号: B0 课程名称：流体力学 英文名称：Fluid Mechanics 适用专业：建筑环境与设备工程 总学时：66+6 学分： 一、本课程的性质、目的和任务 本课程是建筑环境与设备工程等专业的主干基础课程。其任务是使学生掌握流体平衡和运动的基本概念、基本原理和基本计算方法，并了解一些流动现象的本质。通过本课程的学习，学生应掌握一定的分析、判断、计算和实验能力，为继续学习本专业后续课程，从事专业工作和科学研究奠定基础。 二、课程教学的基本要求 （1）流体的主要物理性质掌握流体的各种力学性质。 （2）流体静力学掌握流体平衡状态下的压强分布规律及压强计算。 （3）流体运动的基本概念和一元动力学分析掌握恒定总流连续性方程、能量方程和动量方程，描述流体运动的方法，能量方程的物理意义和几何意义。 （4）流体微团运动分析了解流体微团的运动特征，掌握有旋流动与无旋流动的判别，确定速度势函数和流函数。 （5）相似原理和因次分析掌握相似原理和因次分析方法，模型律。 （6）流动阻力和能量损失掌握层流和紊流特征，阻力变化规律及能量损失计算。 （7）管路流动掌握管网计算基础。 （8）边界层理论基础与绕流运动了解边界层概念和悬浮速度。 （9）紊流射流掌握紊流射流的结构，几何特征、运动特征和动力特征。 （10）一元气体动力学基础了解一元恒定气流的基本方程，绝热管流和等温管流流量计算。 三、课程教学基本内容 （1）流体的主要物理性质 流体的（易）流动性、惯性、黏性、压缩性和热胀性等；连续介质假设、牛顿流体、无黏流体、不可压缩流体等理论模型；作用在流体上的力：质量力和表面力。 （2）流体静力学 流体静压强及其特性，流体静压强的分布规律，流体静压强的计算基准和量度单位，液柱式测压计，作用于壁面上的液体总压力，流体平衡微分方程，液体的相对平衡。 （3）流体运动的基本概念和一元动力学分析 描述流体运动的方法，流体运动的基本概念，连续性方程，恒定元流能量方程，恒定总流能量方程，能量方程的物理意义、几何意义及应用，恒定气流能量方程，恒定总流动量方程。 （4）流体微团运动分析 流体微团运动分析，有旋流动，不可压缩流体连续性微分方程，粘性流体运动微分方程（即纳维-斯托克斯方程），理想流体运动微分方程（即欧拉方程）及其积分，有旋流动与无旋流动，速度势函数和流函数。 （5）相似原理和因次分析 力学相似性原理，相似准数：欧拉数、弗诺得数、雷诺数、马赫数等，模型律，因次分析法：雷立法
柱体绕流阻力理论研究和数值模拟 李金钊 2011-11-27
柱体绕流阻力理论研究和数值模拟 摘要：柱体绕流是流体力学中的经典问题之一，而对于绕流阻力的研究又是该问题的关键之处。本文对柱体绕流阻力产生的原因进行了理论分析，并对国内外关于柱体绕流阻力的研究成果进行了归纳总结，指出了研究的方向和对前景的展望。同时本文借助于Fluent 软件，针对二维圆柱和方柱绕流进行了数值模拟，得出了绕流阻力系数并与相关试验结果进行了比较分析。 关键词：绕流阻力、研究成果、数值模拟 1 前言 1.1 柱体绕流阻力研究意义及应用背景 流体绕结构物流动时，过流断面收缩，流速沿程增加，压强沿程减小。由于黏性力的存在，就会在物体周围形成边界层的分离，形成绕流。而由于结构物的存在，会在物体迎水面产生雍水现象，同时也增加了结构物的受力，使得绕流问题变的十分复杂。目前相关理论研究成果较贫乏，因此对绕流现象进行研究具有重要的理论基础意义。 研究结构物绕流问题在工程实际中也具有重要意义。如在水流对桥下部结构的作用中，风对桥塔、索缆的作用中，都有重要的工程应用背景。因此对结构物绕流进行深入研究，掌握其流动机理和水动力学规律，不仅具有理论意义，还有明显的社会经济效益。 1.2 绕流阻力理论分析 水流流经柱体时，作用于物体上的力可分为两类：摩擦阻力和压差阻力。其中流体作用于物体表面的摩擦力在水流方向上的投影就是摩擦阻力。压差阻力的产生是由于物体表面边界层产生分离。边界层的分离常常伴随着涡旋的产生和能量的损失，从而物体前后面压强发生变化，产生了压强差了，增加了流动的阻力。压差阻力主要取决于物体的形状，因此也称为形状阻力。对于细长物体，例如顺水流放置的平板或翼型，则摩擦阻力占主导地位；而钝性物体的绕流，例如圆球、桥墩等，则主要是压差阻力。液体对物体的绕流阻力可用下列公式计算[1]
第六章势流理论 课堂提问： 为什么上弧旋与下弧旋乒乓球的应对方法不同 本章内容： 1．势流问题求解的思路 2．库塔----儒可夫斯基条件 3. 势流的迭加法 绕圆柱的无环绕流，绕圆柱的有环绕流 4．布拉休斯公式 5．库塔----儒可夫斯基定理 学习这部分内容的目的有二： 其一，获得解决势流问题的入门知识，即关键问题是求解速度势。求出速度势之后，可按一定的步骤解出速度分布、压力分布，以及流体和固体之间的作用力。 其二，明确两点重要结论： １）园柱体在理想流体中作等速直线运动时，阻力为零（达朗贝尔疑题）；升力也为零。 ２）园柱本身转动同时作等速直线运动时，则受到升力作用（麦格鲁斯效应）。 本章重点： 1、平面势流问题求解的基本思想。 2、势流迭加法 3、物面条件，无穷远处条件 4、绕圆柱有环流，无环流流动的结论，即速度分布，压力分布，压力系数分布，驻点位 置，流线图谱，升力，阻力，环流方向等。 5、四个简单势流的速度势函数，流函数及其流线图谱。 6、麦马格鲁斯效应的概念 7、计算任意形状柱体受流体作用力的卜拉修斯定理 8、附加惯性力，附加质量的概念
本章难点： 1．绕圆柱有环流，无环流流动的结论，即速度分布，压力分布，压力系数分布，驻点位置， 流线图谱，升力，阻力，环流方向等。 2．任意形状柱体受流体作用力的卜拉修斯定理 3．附加惯性力，附加质量的概念 §６-1 几种简单的平面势流 平面流动：平面上任何一点的速度、加速度都平行于所在平面，无垂直于该平面的 分量；与该平面相平行的所有其它平面上的流动情况完全一样。 例如： 1）绕一个无穷长机翼的流动， 2）船舶在水面上的垂直振荡问题，由于船长比宽度及吃水大得多，且船型纵向变化比较缓慢，可以近似认为流体只在垂直于船长方向的平面内流动。如果我们在船长方向将船分割成许多薄片，并且假定绕各薄片的流动互不影响的话，则这一问题就可以按平面问题处理。这一近似方法在船舶流体力学领域内称为切片理论。 一、均匀流 流体质点沿ｘ轴平行的均匀速度Vo ， V ｘ＝V o ， V y ＝０ 平面流动速度势的全微分为 dx V dy V dx V dy y dx x d y x 0=+=??+??= ? ?? 积分： φ＝Vox （６-4） 流函数的全微分为， dy V dy V dx V dy y dx x d o x y =+-=??+??= ψψψ 积分： ψ＝Vo ｙ （６-5） 由（６-4）和（６-5）可得： 流线：ｙ=const ，一组平行于ｘ轴的直线。
构造柱工程量计算公式：（2001年版造价师土建计量书P297 公式 4.2.21） V = （B+b）*A*H + K V--构造柱砼体积 B--构造柱宽度 b---马牙搓宽度(注意：马牙搓是两边有时计算一边的宽度马牙搓是一边有时计算一边的一半宽度) A---构造柱长度 H---构造柱高度（自基础上表面至构造柱顶面之间的距离） K---构造柱基础工程量 构造柱是为加固墙体,先砌墙后浇注混凝土的柱子. 首先，根据图纸统计图各种型号构造柱的数量，然后按下述公式计算混凝土和钢筋工程量。1。混凝土工程量：柱高*断面面积*柱根数= m3 式中：柱高——自柱基上表面至柱顶面高度，或自地圈梁顶面至屋顶圈梁顶面高度。 2、钢筋工程量： 主筋：主筋长*根数*比重（kg/m）*柱根数= kg 箍筋：柱断面周长*(柱高/@)*比重（kg/m）*柱根数= kg 式中主筋长=柱高+伸入地圈梁长+上下的直钩长+42.5dn，（n为层数），因为主筋在±0.00和层楼板处搭接，并在搭接区段箍筋加密为φ6@100。 另，有的构造柱有马牙槎，其宽为60mm， 其模板面积=（构造柱宽+马牙槎宽）*柱高 混凝土体积=（柱断面面积+（马牙槎宽/2）*宽）*柱高 例：构造柱柱高3m，截面尺寸为240mm*240mm，与长墙咬槎为60. 解：构造柱模板面积=（0.24+0.06*2)*3*2 构造柱砼体积=(0.24*0.24+0.03*0.24*2)*3 构造柱是为加固墙体，先砌墙后浇注混凝土的柱子。 首先，根据图纸统计图各种型号构造柱的数量，然后按下述公式计算混凝土和钢筋工程量。 1.混凝土工程量： 柱高*断面面积*柱根数= m3 式中：柱高——自柱基上表面至柱顶面高度，或自地圈梁顶面至屋顶圈梁顶面高度。 2、钢筋工程量： 主筋：主筋长*根数*比重（kg/m）*柱根数= kg
流体力学中的四大研究方法 多年前，我看过一篇杨振宁老先生谈学习和研究方法的文章，记忆深刻。很多人可能都知道，杨老先生大学毕业于西南联大，他总结我们中国学习自然科学的研究方法，主要是“演绎法”，往往直接从牛顿三大定律，热力学定律等基础出发，然后推演出一些结果。然而，对于这些定律如何产生的研究和了解不多，也就不容易产生有重大意义的原创性成果。他到美国学习后发现，世界著名物理学大学费米、泰勒等是从实际试验的结果中，运用归纳的原理，采用的是“归纳法”。这两种方法对杨老先生的研究工作，产生了很大的影响。 除了这两种基本研究方法外，还有很多方法，如量纲分析法、图解法、单一变量研究法、数值模拟法等。每个学科可能都有一些各自独特的研究方法。我是流体力学专业出身，就以流体力学为例。通常，开展流体力学的工作主要有4种研究方法：现场观测法、实验模拟法、理论分析法和数值计算法四个方面。 现场观测法 从流体力学的学科历史来看，流体力学始于人们对各种流动现象的观测。面对奔腾的河流，孔子发出了:“逝者如斯夫,不舍昼夜”的感叹，古希腊哲学家赫拉克利特说“人不能两次踏进同一条河流”。阿基米德在澡盆中，看到溢出的水，提出了流体静力学的一个重要原理——阿基米德原理。丹尼尔·伯努利通过观察发现流速与静压关系的伯努利原理。在流体力学史上还有很多这样的例子，发现自然界的各种流动现象，通过各种仪器进行观察，从而总结出流体运动的规律，再反过来预测流动现象的演变。但此方法有明显的局限性，最主要的体现在两个方面，一是一些流动现象受特定条件的影响，有时不能完成重复发生；二是成本比较大，需要花费大量的人财物。 实验模拟法 为了克服现场观测的缺点，人们制造了多种实验装置和设备，建立了多个专项和综合实验室。实验基本上能可控、重复流动现象，可以让人们仔细、反复地观测物理现象，直接测量相关物理量，从而揭示流动机理、发现流动规律，建立物理模型和理论，同时还能检验理论的正确性。 流体力学史上很多重要的发现都是通过实验发现或证实的，比如意大利物理学家伽俐略利用实验演示了在空气中物体运动所受到的阻力；托里拆利通过大气
圆柱绕流的数值模拟 张玉静 20070360204 过控（2）班化工与能源学院 摘要:使用计算流体力学软件FLUENT,模拟均匀来流绕固定圆柱的流动,模拟雷诺数为5，20,40,100时的绕流流动,得到流场的流函数等值线图和速度矢量图。计算结果表明:当雷诺数增加时,流动表现出一系列不同的构造。当Re=5时，流动不发生分离,其后未形成旋涡，当Re=20,40,100时，流体发生分离，其后形成旋涡，且旋涡随着Re的增大而增大。利用计算流体力学软件FLUENT可以成功地模拟圆柱绕流问题,反映出流动特性。 关键词:圆柱绕流；FLUENT；雷诺数 Abstract:Uniform flow around a mounting cylinder is simulated with the application of FLUENT software while Reynolds number is 5,20,40,100. Stream function and velocity vector distributions are indicated. The results show that a series of construction appears as Reynolds number increases. When Re is 5, Flow separation does not occur, and it does not form vortex . When Re is 20,40,100, Flow separation occurs, and it forms vortex. V ortex increases with the increase of Re. Using computational fluid dynamics software FLUENT can successfully simulate flow around cylindrical, reflect the flow characteristic. Key words：Flow around a circular cylinder；FLUENT；Reynolds number 1 圆柱绕流理论分析研究的状况 一个世纪以来,圆柱绕流一直是众多理论分析、实验研究及数值模拟对象。但迄今对该流动现象物理本质的理解仍是不完整的。圆柱绕流中,起决定作用的是雷诺数,但还受到许多因素,如阻塞比,来流湍流度,下游边界条件等的影响。随着雷诺数的增加,粘性不可压缩流体绕圆柱的流动会呈现各种不同的流动状态,在小雷诺数时,流动是定常的,随着雷诺数的增加,圆柱后会出现一对尾涡。当雷诺数较大时,尾流首先失稳,出现周期性的振荡。而后附着涡交替脱落,泻入尾流形成Karman涡街,随着雷诺数的增加,流动变得越来越复杂,最后发展为湍流。White认为圆柱涡流具有经典性的重要意义。 一般认为圆柱绕流有2种定常的流动图案:雷诺数为较小时,圆柱后无尾涡；当雷诺数为较大时,圆柱后有一对对称的尾涡。关于定常流失稳以及出现湍流的
图解构造柱工程量计算方法 构造柱的模板面积计算公式：如图 （D指马牙槎的外伸长度；K指墙体宽度；H为柱高度为）： 当构造柱位于单片墙最前端时，S=(K×3+D×2)×H 当构造柱位于L或一形墙体相交处时，S=(K×2+D×4)×H 当构造柱位于T形墙体相交处时，S=(K×1+D×6)×H 当构造柱位于十形墙体相交处时,S=D×8×H。 1、构造柱中马牙槎一边咬口两边咬口的意思： 当构造柱位于单片墙最前端时，就是马牙槎一边咬口； 当构造柱位于L或一形墙体相交处时，就是马牙槎两边咬口； 当构造柱位于T形墙体相交处时，就是马牙槎三边咬口；
当构造柱位于十形墙体相交处时，就是马牙槎四边咬口。 2、砖墙嵌接部分指的是哪一块： 指的就是构造柱的马牙槎咬口，一般是5进5退。 3、是马牙槎部分浇砼时都浇柱吗： 是的，马牙槎和柱是同时一次性浇筑的。 4、模板是不是只支两面呢： 当构造柱位于“一”字形墙体中部时，只支两面。 5、构造柱中拉结筋要空过构造柱吗： 必须进入构造柱达到设计或规范要求的锚固长度。 构造柱工程量计算公式： V = （B+b）*A*H + K V--构造柱砼体积 B--构造柱宽度 b---马牙搓宽度(注意：马牙搓是两边有时计算一边的宽度马牙搓是一边有时计算一边的一半宽度 ) A---构造柱长度
H---构造柱高度（自基础上表面至构造柱顶面之间的距离） K---构造柱基础工程量 构造柱是为加固墙体，先砌墙后浇注混凝土的柱子。 首先，根据图纸统计图各种型号构造柱的数量，然后按下述公式计算混凝土和钢筋工程量。 1.混凝土工程量： 柱高*断面面积*柱根数=m3 式中：柱高——自柱基上表面至柱顶面高度，或自地圈梁顶面至屋顶圈梁顶面高度。 以GJDGZ-101-95《全国统一建筑工程预算工程量计算规则》为依据 构造柱计算时要分三段：±0.000以下至基础底部的部分，±0.000以上至屋面部分，女儿墙部分。 构柱体积（V）=[外墙上的构造柱总截面面积/外墙厚+内墙上的构造柱总截面面积/内墙厚]×内外墙平均厚×构柱总高，当内外墙厚度相等时更为准确。 2、钢筋工程量： 主筋：主筋长*根数*比重（kg/m）*柱根数=kg 箍筋：柱断面周长*（柱高/@）*比重（kg/m）*柱根数=kg
2-5有限元法在流体力学中的应用
第五章有限元法在流体力学中的应用 本章介绍有限元法在求解理想流体在粘性流体运动中的应用。讨论了绕圆柱体、翼型和轴对称物体的势流，分析了求解粘性流动的流函数—涡度法流函数法和速度—压力法，同时导出粘性不可压流体的虚功原理。 §1 不可压无粘流动 真实流体是有粘性和可压缩的，理想不可压流体模型使数学问题简化，又能较好地反映许多流动现象。 1. 圆柱绕流 本节详细讨论有限无法的解题步骤。考虑两平板间的圆柱绕流．如图5—1所示。为了减小计算工作量，根据流动的对称性可取左上方的l／4流动区域作为计算区域。 选用流函数方法，则流函数 应满足以下Laplace方程和边界条件
22220(,)0(,)2(,)(,)0(,)x y x y x y aec x y bd y x y ab x y cd n ψψ ψψ ???+=-∈Ω?????-----∈???=-----∈????-----∈????=-----∈???流线流线流线 流线 (5-1) 将计算区域划分成10个三角形单元。单元序号、总体结点号和局部结点号都按规律编排．如图5—2所示。 从剖分图上所表示的总体结点号与单元结点号的关系，可以建立联缀表于下 元素序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 总体 结点 号 n1 1 4 4 4 2 2 6 6 5 5 n2 4 5 9 8 6 5 7 10 10 9 n3 2 2 5 9 3 6 3 7 8 10 表5-1
各结点的坐标值可在图5—2上读出。如果要输入计算机运算必须列表。本质边界结点号与该点的流函数值列于下表 表5-2 选用平面线性三角形元素，插值函数为(3—15)式。对二维Laplace 方程进行元素分析，得到了单元系数矩阵计算公式(3—19)和输入向量计算公式(3—20)。现在对全部元素逐个计算系数矩阵。 例如元素1，其结点坐标为1x =0, 1y =2; 2x =0, 2y =1; 3x =2.5, 3y =2. 由(3—15)式可得 132 2.5a x x =-=; 213 2.5a x x =-=- 3210a x x =-=, 1231b y y =-=-; 2310b y y =-=; 3121b y y =-=; 0 1.25A = 从(3—19)式可计算出1K 1 1.45 1.250.21.2500.2K ?? ? ? = ? ? ? ? --对称 依次可计算出全部子矩阵 20.20.201.45 1.251.25K ?? ? ? = ? ? ? ? --
构造柱计算规则 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
构造柱模板及混凝土工程量计算 (转) 马牙槎根据功能的分类，马牙槎还可以叫做接缝马牙槎和结构马牙槎。?接缝马牙槎即墙太长，留出马牙槎，方便后序砌筑。 结构马牙槎，在马牙槎里浇铸构造柱。施工时，在砌体与构造柱连接面上砌筑马牙槎，先砌墙，后浇注混凝土构造柱，保证两者同时受力工作。 每一马牙槎高度不宜超过300mm,且应沿高每500mm设置2Φ6水平拉结钢筋，每边伸入墙内不宜小于1.0m. 马牙槎的计算 其模板面积=（构造柱宽+马牙槎宽）*柱高 混凝土体积=（柱断面面积+（马牙槎宽/2）*宽）*柱高 首先我们假设构造柱是240X370，高度3米，留槎在24墙，双面留槎。那么计算公式是：面] 这个计算方法是把柱和槎分开计算，比较直观，也容易理解。构造柱的柱子那部分就是0.24*0.37*3，后面部分是计算槎口的混凝土，一般构造柱的槎口是每500mm一段。即：柱根开始，先是500mm的槎口，然后是500mm的砖，然后又是500mm的槎口。也就是说槎口的高度累积起来只有构造柱高度的一半。我那公式是把槎口的面积（0.24*0.06）写好，然后乘以柱高3米，然后除以2，就是每面槎的实际高度，然后，有几面槎就乘以几。这例子里是2面槎，所以乘以2。 实际施工中是要算马牙槎的，不算马牙槎的话就这根构造柱而言就少算了14%的混凝土量。
一般构造柱有几面和墙接触就有几面槎口，这种情况多发生在T形墙和十字墙的位置。至于构造柱的宽度和墙体宽度不一致，这种情况少见，一般是北方为了保温墙体比较厚才会有这情况。 在我们这里，常会遇到T形墙旁边就是门的情况。门距离T形墙一般会有个120毫米的门垛，然后T形墙相交的位置的构造柱是三面槎口。在实际施工中，这靠门边的槎口其实是施工不了的：那门垛才120毫米，砌砖时每500毫米高退60毫米那砖柱就仅仅剩下60毫米宽了，砌上3米高不倒才怪。所以实际施工时图纸上虽然那一边设计留槎，其实模板工都是直接以门边关模板，那里的混凝土方量就比图纸设计的要多一些。假如是24墙，3米高，那就多0.24*0.06*3/2，即0.022立方米。数量不大，但楼房若是很多这样的门的话，混凝土也是可观的，这个怎么算就看各人了。 多种情况介绍： 1、240*240的构造柱，（240*240+240*30*边数）*柱高 2、370*370的构造柱，（370*370+370*30*边数）*柱高 3、240*370的构造柱，（240*370+有马牙槎的边长*30*边数）*柱高 另边数与墙面有关，一字形墙和90度直角墙，边数为2；T形墙边数取3；十字形墙边数取4. 构造柱的模板面积计算公式 （60毫米D指马牙槎的外伸长度；K指墙体宽度；H为柱高度）? 当构造柱位于单片墙最前端时，?S=(K×2+D×4)×H? 当构造柱位于L或一形墙体相交处时，S=(K×2+D×4)×H
流体力学在土木工程中的应用 流体力学，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，流体本身的状态，以及流体和固体壁面、流体和流体间、流体与其他运动形态之间的相互作用的力学分支。流体力学是力学的一个重要分支，它主要研究流体本身的静止状态和运动状态，以及流体和固体界壁间有相对运动时的相互作用和流动的规律。在生活、环保、科学技术及工程中具有重要的应用价值。 流体力学逐渐广泛地应用于生产实践，并在生产实践的推动下，大大丰富了流体力学的内容。例如：重工业中的冶金，电力，采掘等工业;轻工业中的化工，纺织，造纸等工业；交通运输业中的飞机，火车。船舶设计；农业中的农田灌溉，水利建设，河道整治等工程中，无不有大量的流体力学问题需要解决。 在道路桥梁交通中，桥涵水力学问题，路边排水，大桥水下施工中的水力学问题，路基，路边渗水等诸多问题都需要应用流体力学知识去解决。结构风工程中，高耸建筑物一般都要做风洞试验的。而大跨度柔性桥梁的抗风性能就是空气动力学的一个典型应用。从而有了CFD的蓬勃发展。基坑施工时一般要考虑地下水的，降水怎么计算也要用到流体力学。隧道中的通风效应，如何计算隧道施工运营隧道中的通风效应，如何计算隧道施工运营中的通风问题，风机如何安置，采用哪种通风方式都是很典型的应用。高速铁路隧道的空气动力学效应。这个越来越重视啦。由于高铁的速度高，进出隧道时都会产生活塞效应，搞不好还有“空气炮”，所以也要用到流体力学来解决这些问题。修明渠和城市管网设计（市政工程）用到的基本上都是经典的流体力学。 流体力学广泛应用于土木工程的各个领域。例如：在建筑工程和桥梁工程中，研究解决风对高耸建筑物的荷载作用和风振问题，要以流体力学为理论基础；进行基坑排水，地基抗渗稳定处理，桥渡设计都有赖于水力分析和计算；从事给水排水系统的设计和运行控制，以及供热，通风与空调设计和设备选用，更是离不开流体力学。可以说，流体力学已成为土木工程各领域共同的专业理论基础。 流体力学不仅用于解决单项土木工程的水和气的问题，更能帮助工程技术人
基于Boltzmann方法的方柱绕流数值模拟 张华 （武汉理工大学 1049721101590） 摘要：基于格子Boltzmann方法( Lattice Boltzmann Method，LBM) ，本文对在较高Re数下的方柱绕流问题进行了数值模拟。给出了正方形柱体在一定攻角下的流线图。在较低Re数下数值结果较好，高Re数下，数值计算呈现不稳定性。 关键字：格子Boltzmann方法；方柱绕流；数值模拟； D2Q9模型 Boltzmann Method Based On Numerical Simulation Of Fluid Flows Around Square Cylinder Hua Zhang （WHUT 1049721101590） Abstract: Based on the lattice boltzmann method (LBM), this paper simulated the problem of fluid flows around squares in higher Re number. And it is showed stream line chart of the square in a certain angle of attack. As a result, the numerical results in lower Re number are more better then that in higher Re number. Key words: lattice boltzmann method； Flow around a square cylinder； numerical simulation； D2Q9 model 1 引言 模拟流体运动的CFD数值计算方法主要有两种:(l)从宏观角度出发,基于连续介质假设,采用数值计算方法,求解Euler方程或N-S方程;(2)从微观角度出发,采用分子动力学的方法,对流动进行数值模拟[1]。 传统的计算流体力学中有限差分、有限元、有限体积等数值计算方法都属于第一种方法,这种方法直接对非线性的微分方程例如熟知的Euler方程和N-S方程进行离散,得到代数方程组或微分方程系统,然后在用标准的数值方程求解。虽然近些年CFD取得了很大的进展，但由于流体运动的复杂性和计算机资源的限
重庆大学流体力学教学大纲 一、课程名称：流体力学 二、课程代码： 三、课程英文名称：FLUID MECHANICS 四、课程负责人：龙天渝 五、学时和学分：80学时 4.5学分 六、课程性质：必修课程 七、适用专业：建筑环境与设备工程 八、选课对象：本科生 九、预修课程：高等数学 工程力学 十、使用教材：龙天渝、蔡增基编.流体力学.中国建筑工业出版社，2004 十一、参考书目： 李玉柱编..工程流体力学（上、下册）.清华大学出版社，2007 屠大燕编.流体力学与流体机械.中国建筑工业出版社，1999 刘鹤年编.水力学.中国建筑工业出版社，1999 Clayton T.Crowe, et al. Engineering Fluid Mechanics. 7th ed. New York: John Wiley & Sons,2001 十二、开课单位：城市与环境工程学院 十三、课程的目的和任务： 本课程是建筑环境与设备工程专业的一门主要的技术基础课。它的主要任务是通过各个教学环节，运用各种教学手段和方法，使学生掌握流体运动的基本概念、基本原理、基本计算方法；培养学生分析、解决问题的能力和实验技能，为学习后继课程，从事工程技术工作，科学研究以及开拓新技术领域，打下坚实的基础。 十四、课程的基本要求： 1.绪论 了解本课程在专业及工程中的应用，理解作用在流体上的力，理解流体主要物理性质，特别是粘性和牛顿内摩擦定律，理解连续介质、不可压缩流体及理想流体的概念。 2.流体静力学 理解静压强的特性，掌握静力学基本方程、等压面以及液体中压强的计算、测量与表示方法，掌握总压力的计算方法，理解液体的相对平衡。 3.一元流体动力学基础 理解描述流体运动的两种方法，理解流动类型和流束与总流等相关概念，掌握总流连续性方程、能量方程和动量方程及其应用。 4.流动阻力和能量损失 掌握粘性流体的两种流态及判别准则，理解圆管层流的运动规律，理解紊流特性、处理方法和紊流切应力，理解沿程能量损失的成因和阻力系数的变化规律，掌握沿程能量损失的计算方法，理解局部能量损失的成因，掌握局部能量损失的计算方法。 5.孔口管嘴管路流动 掌握孔口、管嘴出流的计算方法；掌握简单管路、串、并联管路的水力计算。 6.气体射流 理解无限空间气体紊流射流的基本特性，了解圆断面与平面等温、温差、浓差射流的计算方法。 7.不可压缩流体动力学基础 了解流体微团运动的基本形式与微元分析法，理解无旋流动和有旋流动，理解流体连续性微分方程，理解质点导数，了解纳维— 斯托克斯方程及其各项的物理意义，了解不可压缩粘性流体紊流运动的时均方程。 8.绕流运动 掌握速度势函数、流函数和流网，理解附面层概念、附面层分离现象，理解绕流阻力和升力，掌握悬浮速度的计算方法。 9.一元气体动力学基础 理解声速、马赫数等基本概念，掌握一元恒定等熵气流的基本特性和基本方程，了解可压缩气体在等截面有摩阻管
《流体力学》教学大纲 第一章绪论 了解流体力学的任务、与科学及工程技术的关系、在推动社会发展中的作用；了解流体力学的研究方法。 第二章流体及其物理性质 理解质点、质元概念和连续介质假设；理解流体的主要物理性质，特别是易变形性和粘性；掌握牛顿粘性定律和粘度计算；了解无粘性流体与粘性流体、可压缩流体与不可压缩流体分类。 第三章流动分析基础 理解描述流体运动的数学方法，理解描述流体运动的几何方法；掌握流线和迹线方程；掌握流体质点导数表达式；了解流体的变形特性；理解流体分类，掌握层流和湍流判别。 第四章微分形式的基本方程 理解微分形式的连续性方程；理解作用在流体之上的力；理解N-S 方程及其意义；掌握静止重力流体中的压强分布规律及计算；了解运动流体中的压强分布特点。 第五章积分形式的基本方程 掌握积分形式的连续性方程及其应用；掌握伯努利方程及其应用；掌握积分形式的动量方程及其应用；了解动量矩方程和能量方程。 第六章量纲分析与相似原理 掌握量纲分析法及其应用；理解相似概念和相似原理；掌握重要的相似准则数及应用。 第七章流体的平衡 掌握流体静力学基本方程；了解相对平衡问题；掌握静止流体对平壁和曲壁总压力计算；了解浮力和稳定性。 第八章不可压缩粘性流体平面势流 了解无粘性流体无旋流动一般概念；掌握速度势、流函数概念和计算；理解平面势流和基本解；了解绕机翼和叶栅的平面势流。 第九章不可压缩粘性流体内流
了解管道入口段流动；理解二元平板间粘性流动；掌握圆管泊肃叶公式及其应用；了解湍流概念；掌握圆管沿程损失计算；理解局部损失概念；了解明渠均匀流。 第十章不可压缩粘性流体外流 理解边界层概念和普朗特边界层方程；掌握边界层厚度计算；掌握无压强梯度平板边界层近似计算；理解边界层分离概念；理解绕流物体阻力；了解自由湍流射流。 第十一章可压缩流体流动基础 理解声速、马赫锥与激波概念；掌握等熵流伯努利方程和气动函数计算；理解一维变截面管定常等熵流动；了解摩擦与热交换等截面管道流；掌握正激波气动函数计算；了解二维超声速流动。