环境流体力学5资料
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流体力学知识点总结 第一章 绪论1 液体和气体统称为流体,流体的基本特性是具有流动性,只要剪应力存在流动就持续进行,流体在静止时不能承受剪应力。
2 流体连续介质假设:把流体当做是由密集质点构成的,内部无空隙的连续体来研究。
3 流体力学的研究方法:理论、数值、实验。
4 作用于流体上面的力(1)表面力:通过直接接触,作用于所取流体表面的力。
作用于A 上的平均压应力作用于A 上的平均剪应力应力法向应力切向应力(2)质量力:作用在所取流体体积内每个质点上的力,力的大小与流体的质量成比例。
(常见的质量力:重力、惯性力、非惯性力、离心力)单位为5 流体的主要物理性质 (1) 惯性:物体保持原有运动状态的性质。
质量越大,惯性越大,运动状态越难改变。
常见的密度(在一个标准大气压下): 4℃时的水20℃时的空气(2) 粘性ΔFΔPΔTAΔAVτ法向应力周围流体作用的表面力切向应力A P p ∆∆=A T ∆∆=τAF A ∆∆=→∆lim 0δAPp A A ∆∆=→∆lim 0为A 点压应力,即A 点的压强ATA ∆∆=→∆lim 0τ 为A 点的剪应力应力的单位是帕斯卡(pa ),1pa=1N/㎡,表面力具有传递性。
B Ff m =2m s 3/1000mkg =ρ3/2.1mkg =ρ牛顿内摩擦定律: 流体运动时,相邻流层间所产生的切应力与剪切变形的速率成正比。
即以应力表示τ—粘性切应力,是单位面积上的内摩擦力。
由图可知—— 速度梯度,剪切应变率(剪切变形速度) 粘度μ是比例系数,称为动力黏度,单位“pa ·s ”。
动力黏度是流体黏性大小的度量,μ值越大,流体越粘,流动性越差。
运动粘度 单位:m2/s 同加速度的单位说明:1)气体的粘度不受压强影响,液体的粘度受压强影响也很小。
2)液体 T ↑ μ↓ 气体 T ↑ μ↑ 无黏性流体无粘性流体,是指无粘性即μ=0的液体。
无粘性液体实际上是不存在的,它只是一种对物性简化的力学模型。
流体力学知识点流体力学是一门研究流体(如液体和气体)运动和变形规律的物理学分支。
它涉及到许多复杂的现象和原理,以下是流体力学的一些重要知识点:1.流体的定义:流体力学主要研究的是流体,包括液体和气体。
流体是一种能够自由流动的物质,具有连续性和无固定形状的特点。
2.流体的性质:流体的性质包括密度、粘性、压缩性和膨胀性等。
这些性质对流体的运动和变形有着重要的影响。
3.流体静力学:流体静力学是流体力学的基础。
它主要研究的是流体在静止状态下的压力、压强和浮力等规律。
4.流体动力学:流体动力学是流体力学的核心。
它主要研究的是流体在运动状态下的速度、加速度、流量和阻力等规律。
5.涡旋运动:涡旋运动是流体力学中一个重要的现象。
它指的是流体在运动过程中出现的旋转流动现象,如龙卷风、漩涡等。
6.边界层:边界层是流体力学中的一个重要概念。
它指的是流体在运动过程中,靠近物体表面的薄层区域,该区域的流速和方向会发生变化。
7.流体的压缩性和膨胀性:流体的压缩性和膨胀性是流体力学中两个重要的概念。
压缩性指的是流体在压力作用下体积变小的性质,而膨胀性指的是流体在压力减小的情况下体积增大的性质。
8.粘性:粘性是流体力学中另一个重要的概念。
它指的是流体在运动过程中抵抗剪切变形的性质。
粘性对流体的运动和变形有着重要的影响。
9.伯努利方程:伯努利方程是流体力学中的一个重要方程,它描述的是理想流体在运动过程中的能量守恒规律。
10.纳维-斯托克斯方程:纳维-斯托克斯方程是描述粘性流体运动的基本方程,它涉及到流体的速度、压力、密度和粘性等物理量。
这个方程在解决实际问题中有着广泛的应用。
以上是流体力学的一些重要知识点,流体力学是一门非常深奥的学科,需要大量的学习和实践才能掌握其中的原理和应用。
流体力学简答题1.什么是流体力学?流体力学的研究对象是什么?流体力学是研究流体(液体和气体)的力学性质和运动规律的科学。
流体力学的研究对象是流体本身,以及流体与固体壁面之间相互作用的力学问题。
《环境流体力学》课程教学大纲课程中文名称(英文名称):环境流体力学(Environmental Fluid Mechanics)课程代码:B03135课程类别:专业课程课程性质:必修课课程学时:48学时(理论48学时)学分:3学分适用专业:环境科学和工程专业,及相关环境类专业先修课程:《大学数学(二)》(已修偏微分方程内容)、《大学物理》,并最好先修《水文学》、《环境工程学》一、课程介绍《环境流体力学》课程是环境类各专业的一门主要专业基础课,是以理论性为主同时又是一门实用性强的技术基础科学,大多数院校作为研究生专业课程选修课,少数院校也作为环境工程专业本科高年级的选修课。
从学科角度来讲,该课程是一门综合水利学科与环境学科的课程,是水力学的延伸与发展,适应当前国家水体污染控制与治理的发展需求。
在众多解决环境问题的工作中都会涉及到流体流动的问题。
广义来说,环境流体力学包括研究所有和环境有关的流体运动的知识;但从狭义来说,则其中重要而普遍的部分,即污染物质在各种水域和大气中扩散与迁移的规律及其应用。
本课程系统介绍了环境流体力学的基本概念、基本理论和最新研究成果。
内容主要包括:环境水力学发展概况、水环境基本概念、迁移扩散理论、剪切流离散、射流、羽流、浮射流、水质模型、地下水污染模型、分层流、生态水力学等。
二、课程教学目的和任务通过本课程的学习,旨在使学生能系统地掌握环境流体力学的基本原理、基本方法,学会分析水流现象,揭示水流内在规律;并熟悉相关物理概念,能够熟练使用计算方法进行计算和建模,引导学生用计算机来完成计算;探求因混合、迁移而形成的污染物浓度随空间和时间的变化关系,为水质评价与预报、水质规划与管理、排污工程的规划设计以及水资源保护的合理措施提供基本依据,培养学生独立分析和解决环境工程问题的基本素质与创新能力。
三、课程学时分配、教学内容与教学基本要求四、教学方法与教学手段说明环境流体力学为专业基础课,属交叉学科,内容广泛,而学时有限,因此,贯彻“少而精”的原则,精选有代表性的、有广泛应用的、最基本的、较现代化的内容作为基本要求。
流体与固体的主要区别在于它们对外力抵抗的能力不同。
气体与液体的差别在于气体易于压缩,而液体难于压缩。
连续介质模型:物质连续分布于其所占有的空间,物质宏观运动的物理参数是空间及时间的可微连续函数。
液体是由大量不断地作无规则热运动的分子所组成。
密度:是指单位体积液体所具有的质量。
容重:是指单位体积液体所具有的重量。
黏滞性:当液体处于运动状态时,若液体质点之间存在着相对运动,则质点间要产生内摩擦力抵抗其相对运动。
运动液体中的摩擦力是液体分子间的动量交换和内聚力作用的结果。
液体温度升高时黏性减小:这是因为液体分子间的内聚力随温度升高而减小,而动量交换对液体的黏性作用不大,气体的黏性主要是由于分子间的动量交换引起的,温度升高动量交换加剧,因此气体的黏性随温度升高而增大。
压缩性:又叫弹性,液体受压后体积缩小,同时其内部将产生一种企图恢复原状的内力与所受压力维持平衡,撤除压力后,液体可立即恢复原状。
表面力:是指作用于液体的表面上,并与受作用的液体表面积成比例的力。
质量力:是指作用于液体的每个质点上,并与受作用的液体的质量成比例的力。
静止压力:静止液体作用在于之接触的表面上的水压力。
静水压强的特性:1.静水压强方向与作用面的内法线方向重合2.静止液体中某一点静水压强的大小与作用面的方位无关,或者说作用于同一点各方向的静水压强大小相等。
等压面:是指液体中各点压强相等的面。
等压面的性质:1.在平衡液体中等压面即是等势面2.等压面与质量力正交。
质量力只有重力作用的静止液体其压强具有如下一些性质:1.当液面中任意两点的静水压强相等(p1=p2)时,则z1=z2,即质量力只有重力作用的静止液体其等压面为水平面2.当z1<z2时,则p1>p2,即位置较低点的压强恒大于位置较高的压强,说明水越深其静水压强越大3.当已知某点的静水压强值及其位置标高时,便可求得液体内其他点的静止压强。
绝对压强:以设想没有大气分子存在的绝对真空状态作为起量点的压强。
环境流体力学模型efdc环境流体力学模型(Environmental Fluid Dynamics Code,简称EFDC)是一种用于研究和模拟水体环境动力学过程的计算方法。
EFDC模型结合了流体力学、传热学、溶质迁移和生态过程,能够更全面地解释水体中的环境变化以及其对生态系统的影响。
EFDC模型的研究和应用领域非常广泛,包括水资源管理、水污染控制、自然灾害预测、生态保护与修复等。
通过对环境流体力学的模拟和分析,EFDC模型能够帮助我们更好地理解和预测水体中的动力学过程,为决策者制定环境保护和生态修复策略提供科学依据。
EFDC模型的核心是流体动力学方程组的求解。
其基本原理是通过对水体的运动、传热、溶质迁移和生态过程进行数学建模,再结合数值计算方法对方程进行求解,能够模拟出水体中各项物理过程的变化规律。
通过对边界条件和初始条件的设定,EFDC模型能够模拟不同环境条件下的水体动力学过程,并预测未来的变化趋势。
EFDC模型具有很多优点。
首先,它能够模拟非常复杂的水体环境,包括湖泊、河流、河口等各种水体类型。
其次,EFDC模型能够考虑多种物质的运动和相互作用,从而更准确地预测水体中的污染扩散和溶质迁移过程。
最重要的是,EFDC模型通过模拟和分析,可以为环境保护和生态修复提供指导意义。
决策者可以利用模型结果,制定相应的措施和策略,实现水体环境的保护和修复。
然而,EFDC模型也存在一些挑战和限制。
首先,模型的建立和求解是一个复杂的过程,需要具备一定的数学和计算机知识。
此外,模型对数据的需求较高,需要大量的实测数据和边界条件,才能获得准确的模拟结果。
同时,模型的参数选择和验证也需要一定的经验和专业知识,以确保模拟结果的可靠性和准确性。
总之,EFDC模型在研究和应用领域具有重要的意义。
通过对水体环境的模拟和分析,可以更好地理解和控制水体中的动力学过程,为环境保护和生态修复提供科学依据。
然而,模型的建立和求解过程需要克服一些挑战和限制,需要系统的知识和数据支撑。
实验一 伯努利方程实验一、目的和要求1.验证不可压缩流体的定常流动的总流Bernoulli 方程(能量方程),加深对流动过程中能量损失的了解;2.掌握流速、流量、压强等流动参量的实验测量技能3.用实例流量计算流速水头去核对测压板上两线的正确性;。
二、实验原理在实验管路中沿管内水流方向取n 个过水断面。
运用不可压缩流体的定常流动的总流Bernoulli 方程,可以列出进口附近断面(1)至另一缓变流断面(i )的Bernoulli 方程:i w i i ii h gv p z gv p z -+++=++122111122αγαγ其中i=2,3,4,……,n ;取121====n ααα 。
选好基准面,从断面处已设置的静压测管中读出测管水头γpz +的值;通过测量管路的流量,计算出各断面的平均流速v 和gv 22α的值,最后即可得到各断面的总水头gv pz 22αγ++的值。
验装置装置图实验装置如图一所示。
三、实验步骤1. 熟悉实验设备,了解测压管的布置情况;2.打开泵供水,待水箱溢流后,关闭伯努利管阀门,检查所有测压管的液面是否平齐。
如不平,则查明故障原因(如连通管阻塞、漏气或夹气泡等),并加以排除,直至调平;3.打开伯努利管阀门,待测压管的液面完全静止后,观察测量测压管的液面高度,并记录在表2;4.调节伯努利管阀的开度,待流量稳定后,测量并记录各测压管和液面的高度,同时测记此时的管道流量;5.改变流量2次,重复上述测量。
四、实验结果记录与分析 1. 有关常数记入表1。
表1 常数记录表格2. 测量流量和)(γpz +并记入表2。
3. 计算速度水头和总水头,填入表3和表4。
4.将上述结果中最大流量下的总水头线(动压水头线和计算水头线)和测压管水头线绘在图上。
六、结果分析及讨论1.沿管长方向,总水头线的变化趋势如何?静水头线的变化趋势与总水头线的有何不同?简要说明原因。
2.水箱水位恒定,流量增加,静水头线发生哪些变化?简要说明原因。
环境流体力学环境流体力学是应用流体力学原理,以环境流体系统为研究对象,研究环境中流体运动方式及其影响的一门学科。
它是一门综合性学科,涵盖了许多方面,其中涵盖了气体动力学、湍流动力学、海洋流体力学、水文学、渗流力学等学科。
环境流体力学主要探讨流体运动,特别是受环境因素影响的流体运动,以及其他与环境流体有关的物理和化学过程。
例如,有环境流体力学家研究大气中的流动,以及大气中特征污染物的运动和转化。
环境流体力学还研究水土流失和河流淤积,以及河流系统中泥沙运动的影响。
同时,环境流体力学还涉及海洋、湖泊、河流和大气中流体运动的研究,根据不同的地质条件和环境梯度,确定流体运动的特性。
环境流体力学的研究可以帮助我们深入了解环境体系,并揭示不同的环境过程和关联,以及与环境过程相关的物理和化学原理。
研究成果可以应用于水质污染、大气污染和水资源管理等领域,并可以用于解决环境中出现的不同问题和挑战。
流体力学常用一些数学模型来描述流体运动,如 Navier-Stokes 方程、Poisson方程、二维Laplace方程、Stokes方程等;而在环境流体力学中,常用数学模型也不断地发展,比如湍流方程、海洋流场模型,用于描述环境流体系统中流体的运动。
环境流体力学的研究也与环境监测技术有关,比如气象站监测系统、海洋气象系统、洪水预警系统等,它们的安装、调试和使用都是基于流体力学的原理。
此外,环境流体力学也可以应用于环境污染的防治,用来设计排放系统、排污口的位置以及监控系统等。
归结起来,环境流体力学是一门广泛的学科,它研究流体运动,及其在环境体系中所引发的各种影响,可以应用于解决环境污染及水资源管理等问题。
环境流体力学与流体力学的理论及方法有着紧密的联系,也与环境监测技术的应用息息相关。
它是一门跨学科的学科,涉及到气象、水文、地理、海洋、化学等许多领域,其研究成果可以用来促进我们对环境过程和变化的理解,从而指导有针对性的环境保护与管理。
环境流体力学
《环境流体力学》是一门涉及流体力学与环境之间关系的学科,它研究的是外界环境中的液体,以及其中流动物理和化学的过程、状态及其影响的环境,从而揭示环境流体的机理。
它是推动环境变化的重要因素,因此关注环境流体力学的研究越来越多。
环境流体力学是一种综合性学科,它涉及到环境流体中的压强、温度及其他实际参量,以及物理、化学、生物等多个学科的研究,结合这些学科来解释环境流体的运动、动力学及其影响。
环境流体力学从宏观层面和全局角度解释环境流体的空间结构及其可能的演变,以此改进对环境的污染预测、治理和恢复。
环境流体力学在研究中常采用理论、实验和数值模拟等方法,涉及气溶胶、海洋流体力学、湖泊流体力学等方面的研究。
通过对常见气溶胶的吸收、反射、消解等性质的研究,可以提升对环境污染的检测和控制;海洋流体力学方面的研究可以改善质量和能量的传递,进而提高海洋生态系统的稳定性;湖泊流体力学研究则主要用于探讨湖泊的检测、调控和生态修复的技术模型。
此外,环境流体力学还可以延伸到环境生物学研究中,为海洋生物学、湖泊生物学等研究提供科学依据,从而实现对海洋生态系统和湖泊生态系统的可持续发展。
结合环境流体力学与环境生物学的综合研究,可以更深入地了解环境的结构及其演变的规律,从而为环境的维护与保护提供科学依据。
环境流体力学是人类可持续发展的重要基础,因此受到越来越多
科学家和政府部门的关注。
我们只有通过加强环境流体力学的研究,才能更好地保护和维护我们赖以生存的环境,为人类可持续发展提供保障。
环境流体力学研究与实际应用探索引言环境流体力学是研究自然界中流体运动与环境相互作用的学科领域,涉及到大气、海洋、湖泊、河流等自然环境中的流体力学问题。
随着社会的发展和环境问题的日益突出,环境流体力学的研究和应用越来越受到重视。
本文将介绍环境流体力学的研究内容、方法和实际应用,并探索未来的研究方向和发展趋势。
环境流体力学的研究内容环境流体力学的研究内容主要包括以下几个方面:1.大气流动研究:研究大气中的风、气压、温度等参数的分布和演变规律,以及大气运动对气候和天气的影响。
根据大气流动的特点和规律,可以预测天气变化、控制大气污染等。
2.海洋流动研究:研究海洋中的海流、海浪、海潮等现象以及它们对海洋生态系统和海洋工程的影响。
海洋流动的研究可以帮助我们了解海洋生态系统的变化和演化规律,设计和建设海洋工程设施。
3.湖泊与河流流动研究:研究湖泊和河流中的水流、水位、水质等参数的分布和演变规律,以及它们对生态环境的影响。
湖泊与河流流动的研究对保护水资源、防洪减灾等具有重要意义。
4.污染物传输与扩散研究:研究流体中污染物的输运规律和扩散机制,预测和评估污染物的扩散程度和影响范围。
这对于环境保护和污染治理具有重要意义。
环境流体力学的研究方法环境流体力学的研究方法主要包括实验研究和数值模拟两种。
1.实验研究:通过搭建合适的实验装置,对流体运动进行模拟和观测,获取与实际流动相符合的数据。
实验研究可以提供准确的实际参数和实际过程的数据,对验证数值模拟结果和理论推导具有重要作用。
2.数值模拟:利用计算机和数值方法对流体运动进行建模和模拟,从而研究流动的特性和规律。
数值模拟具有成本低、效率高、重复性好的特点,可以模拟复杂的流动场景,为研究和应用提供了便利。
这两种方法常常结合使用,通过实验数据对数值模型进行验证和校正,提高模拟结果的准确性和可信度。
环境流体力学的实际应用环境流体力学的研究成果在实际应用中发挥了重要作用。
1.大气环境保护:通过研究大气流动的特性和污染物的输运规律,预测和评估大气污染的扩散程度和影响范围,为制定和实施大气环境保护措施提供科学依据。
环境流体力学环境流体力学是一门研究和模拟空气、水流体和其它物质在环境中的性质和行为的学科。
它是环境科学和地球物理学的重要组成部分。
环境流体力学的研究范围涉及到空气、水和地表物质的性质、运动和相互作用,包括大气、地形、河流、地下水的形态、运动特性和变化。
空气的性质和运动是环境流体力学研究的重要内容,它包括气体环境的属性和温度变化。
空气的性质受到许多因素的影响,如气压、温度、湿度、风速、相对湿度、气象条件等,而这些因素又受到活动的地表和地形影响。
空气层中的地形对大气环境有极大的影响,它通过改变气流、改变热量和水汽输送等方式影响大气环境,从而对有机物运动、污染物传输和风蚀作用影响很大。
地形的形态、运动特征和变化受到地表水的影响,而地表水则受到气压、温度、气候、地形及污染物的影响,有时也受到人为干涸或灌溉等因素的影响。
水是地球上最重要的环境资源,它不仅可以作为饮用水及农业灌溉,还有重要的娱乐和国家防卫作用,例如我国的三峡水利枢纽。
因此,水的运动和振荡特性,分布特征和释放特征,以及水净化等领域都是环境流体力学研究的重要内容。
空气和水的运动特性、分布和变化都受到环境污染的影响,因此,环境流体力学还涉及污染物在环境中的传播和转化等。
污染物在空气中的传播受到风速、气温和相对湿度等因素的影响,而水中的污染则受到水流速度、温度、物质浓度和地形等因素的影响。
有的污染物在环境中会经历多种形式的转化,其中包括物化转化、生化转化、热转化和光转化等。
环境流体力学研究的重点是污染物的传播、控制和减少,以及污染物的降解、脱附和转化等方面。
重要的模拟方法是环境流体力学研究的重要工具。
它们包括大气动力学模拟、水动力学模拟、污染物传输模拟和水质模拟等。
模拟方法可以帮助我们更好地理解和预测污染物在环境中的传播、控制和降解等情况。
综上,环境流体力学是一门复杂而广阔的研究领域,它涉及大气、地形、流体和污染物运动特性的研究。
环境流体力学的研究可以帮助我们更好地理解和预测物质在环境中的运动、分布和变化,以及污染物的传播、控制和降解等情况,从而为更好的保护和管理环境提供建议和支持。
环境流体力学环境流体力学是环境类各专业的一门主要基础课,同时又是一门实用性强的技术基础科学。
实践证明理论联系实际是学习环境流体力学行之有效的学习方法,在这方面水力学实验(实训)起着不可替代的重要作用。
如水力计算中应用较广泛的谢才公式、水跃长度计算公式等等,完全是建立在大量实验研究基础上而产生的经验公式。
在现代水力学的研究和发展中,水力学理论分析,数值计算和实验研究二者互为补充、相互促进,形成研究水力学的二个重要方面。
在众多解决环境问题的工作中都会涉及到流体流动的问题。
广义来说,环境流体力学包括研究所有和环境有关的流体运动的知识;但从狭义来说,则其中重要而普遍的部分,即污染物质宰各种水域和大气中扩散与输移的规律为主要内容。
由于流体运动所导致的对含有物质的扩散,输移作用总占重要地位而需要先行分析清楚,这在排放口近区主要是射流运动性质,在远区则属随流扩散性质。
一般研究常从简单情况出发,先不考虑污染物质的存在对流动的影响,即把它作为一种标志物质即示踪物质来分析,而将污染物质的特性部分另行专门处理。
由于紊流和扩散的密切关系,以及对环境流动已有不少引用较精确的紊流模型进行分析,故首先介绍基础流体力学和水力学课程很少涉及的紊流基础知识,然后介绍扩散理论,剪切流中的离散,紊动射流(包括浮力羽流和浮射流)分层流以及地下水中弥散等方面较专门的基础理论和分析方法,以为分析各种环境流体域中物质的扩散,混合与输移问题的基础。
一、紊流脉动的能量方程: 从紊流的总能量方程:_____2''111()()()()()222j j i i i i i j i i i j j j j i j i j j u u u u u q p p u u u u u u u t t x x x x x x x x γγρρ--------∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂+=-+++-+-∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂'''''2'()()(3.21)j j i i i j j i i i j j j j i j i ju u u u u u u u u q u x x x x x x x x γγ-----∂∂∂∂∂∂∂∂-++-+∂∂∂∂∂∂∂∂ 式中2'''2'2'2123i i q u u u u u ==++ 中减去时均流动部分的能量方程(3.22)____()()()()()()22j j j i i i i i i i i j i j i j i j j j j j i j i j u u u u u u u u u u p u u u u u u u t x x x x x x x x x γγρ--------------∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂++=--+-⋅++-+∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂即得到紊流脉动部分的能量方程如下:_____'''''222'1()()()(3.23)222j j j i i i i j i j i j j j j j i j i j u u u u u u u q q p q u u u u t x x x x x x x x x γγρ---------∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂+=-+-++-+∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂上式各项都是对单位质量流体在单位时间内的变化量,其物理意义如下:(1)_22122j ju q q t x --∂∂+∂∂紊动动能的变化,包括当地变化和时均流产生的迁移变化; (2)2()2j j p q u x ρ--∂-+∂紊动对总紊动机械能的扩散,或解释为流体的紊动总动压22p q ρ-+所做的功; (3)i i j ju u u x ---∂-∂紊动应力对流体在时均流中的变形所做的功; (4)__'''()j i i j j iu u u x x x γ-∂∂∂+∂∂∂紊动的粘性切应力对流体所做的功 (5)__'''()j i i j i j u u u x x x γ-∂∂∂+∂∂∂紊动动能的粘性损耗(通过粘性切应力及紊动变形做功所耗损。
实验 能量方程(伯诺里方程)实验一、常数(仪器编号: )水箱液面高程▽0 cm ,上管道轴线高程▽上= cm 。
D 1= cm ;D 2= cm ;D 3= cm ;(D 4= cm 。
) 表5—1231(2)标“*”者为毕托管测点(测点编号见图5—2)。
(3)测点2、3为直管均匀流段同一断面上的两个测压点,10、11为弯道非均匀流段同一断面上的两个测点。
二、记录表格 表5—2 测记)(γpz +数值表(基准面选在标尺的零点上) 单位:cm三、计算表格表5-3计算数值表 (1)流速水头(2)总水头)2(2gav pz ++γ四、绘制上述成果中最大流量下的总水头线E-E 和测压管水头线P-P (轴向尺寸参见图5-2,总水头线和测压管水头线可以绘在图5-2上)。
提示:1、P-P 线依表5-2数据绘制,其中测点10、11、13数据不用;2、E-E 线依表5-3(2)数据绘制,其中测点10、11数据不用;3、在等直径管段E-E 与P-P 线平行。
图5-2五、成果分析及结论:六、思考题:1、测压管水头线和总水头线的变化趋势有何不同?为什么?2、流量增加,测压管水头线有何变化?为什么?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?4、试问避免喉管(测点7)处形成真空有哪几种技术措施?分析改变作用水头(如抬高或降低水箱的水位)对喉管压强的影响情况。
5、毕托管所显示的总水头线与实测绘制的总水头线一般都略有差异,试分析其原因。
实验 动量方程验证实验一、常数:(仪器编号: )管径内径d= cm ,活塞直径D= cm ,空桶重G K = kg 。
四、成果分析及结论五、思考题:1、利用实验数据计算动量修正系数1β,并与公认值)05.102.1(1-=β比较,如不相符分析原因。
2、带翼片的平板在射流作用下获得力矩,这对沿X轴方向的动量力有无影响?为什么?3、活塞上的细导水管出流角度对实验有无影响?为什么?实验 雷诺实验一、常数:(仪器编号: )d= cm t= oC (L= cm )三、绘图分析(选做)在双对数纸上以V 为横坐标,h f 为纵坐标,绘制lgV~lgh f 曲线,并在曲线上找下临界流速V K 下,计算上临界雷诺数R ek 下νdV k ∙=下并定出两段直线斜率m 1,m 2。
环境流体力学环境流体力学是一门关于水和大气之间流体运动的环境科学分支。
它用于研究和解决大气、水文、地质和气候过程之间的交互作用。
它是一种跨学科的学科,涉及数学、物理、化学、地理和生态学等各种学科,其目标是建立对大气、水文、地质和气候过程之间的动力学过程的有效模型。
环境流体力学被用来识别和预测流体力学中的物理过程,从而准确地表征流体行为,例如水源分布和水污染。
它也用于研究和改进水资源管理、环境保护、水质监测和水质污染控制的方法。
环境流体力学的研究主要集中在描述与模拟流体动力学过程,以及探索多相流体运动的动力学规律。
它还可以用于解释多种气候和地质现象,以及气象现象如降水模式的变化。
环境流体力学是一门完整的科学,它可以帮助我们理解气候变化,精确预测降水量、延长降雨季节以及改善水质等,以便更好地保护环境和改善人类生活质量。
环境流体力学研究也结合了分析和实验两种方法,以提高水文和气象领域中的理解和模拟能力。
在分析方面,研究者们借助数学模型,结合基础物理原理,推导出对气象、水文现象描述的解析公式,用以定义物理过程,例如风速与降雨量、水流量与湿度等。
实验方面,则是以试验为主要手段,采用各种精密仪器来测量研究对象,以获得实验数据。
环境流体力学的应用也越来越广泛,它已用于许多领域,如水资源开发、水利工程、水质评价、海洋动力学研究等。
环境流体力学研究还可以提高水文和气象监测系统的准确性,从而改进和调整水资源开发、灌溉、水利工程、洪水治理和水质监测等实践,让水资源的管理更加有效。
总之,环境流体力学是一门融合了多个学科的交叉学科,是现代环境科学技术的重要组成部分,具有重要的工程应用价值和社会价值,为我们更有效地管理水资源,保护环境发挥了重要作用。
环境流体力学环境流体力学是一门关于大气、水、地表和地下流动的学科,它研究的是流体流动的物理运动和能量转换。
作为一个研究环境流体力学的学科,流体力学在多种环境系统中发挥着重要的作用,包括气候变化、水污染和水资源利用。
它主要研究的是流体在不同环境条件下的运动及其机理,以及它对环境的影响。
气象学专家研究大气流体力学,以了解气候如何发生改变。
他们了解大气中的水汽,研究大气流动的模式,以及气象现象如何影响气温、风向、湿度等环境变量。
气象学家使用数学模型来进行研究,模拟大气层的运动,反映气象现象如何影响天气。
水质学家使用水力学研究水的特性,以及流体如何在河流、湖泊、沿海地区和海洋中运动。
他们了解水的流量、波浪形态和沉积物等,以及如何在不同的流体内进行能量转换。
水质学家使用流体力学的原理来研究水的流动、溶质运动、水环境循环、波浪传播、河口扩展和湖泊水质等现象。
他们也对水质污染进行研究,以及如何有效利用水资源和进行环境恢复。
地质学家研究地下水力学,以了解地下水的特性、地质结构和地下水运动的模式。
他们研究的主要内容包括:地下空间中的地质构造、地下水流动和水力学特性、地下水的深层运动、地下水面水位动态变化和水环境质量等方面。
他们也研究地下水污染,以及如何恢复地下水环境。
环境流体力学是一门广泛研究的学科,它涉及到多个领域,如数学、物理、地质学、水质学、气象学和地理学等。
它的研究可以帮助我们了解环境的进程,以及如何在不同的环境条件下对环境和水资源进行有效的保护和利用。
随着环境现象的变化,环境流体力学的研究可以帮助我们更好地了解气候变化、水污染和水资源利用等重要问题,为环境保护和可持续发展提供科学的支持。