工程流体力学三级项目
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工程流体力学三级项目实施方案课程名称:工程流体力学时间:2014-2015 学年秋季学期班级:工程机械12-1等授课教师:陈东宁刘涛刘劲军郑晓军要求在项目研究过程中:1) 每组组长对组内人员的工作进行分工,每个组内成员根据自己的分工,向组长提交相应的研究报告;2) 每个组内成员报告完成后,组长组织成员对每个成员的报告进行评议,并打分;3) 指导教师对每名学生的研究报告进行评议,并打分。
4) 汇总归档研究报告。
项目参考题目及目的要求如下:课题一、流体对曲面壁作用力分布一、项目目的学习和掌握流体作用在曲面壁上的力,通过作用力对面积的积分来算出,可以通过软件来得出结果。
二、项目要求1) 查阅相关文献,查找符号分析方面的软件;2) 掌握流体作用在曲面壁上的力的计算方法;3) 计算和分析流体作用在曲面壁上的力,一个闸门的横截面如图所示,垂直于纸面的深度是6m,外形x=2y3+0.5y2,此闸门可以绕O点旋转,试以闸门浅的水深度为自变量,推导以下参量的表达式:水平分力;垂直分力;作用在闸门上对原点O的顺时针方向力矩。
4)用软件编程求解。
课题二、旋转容器的压强计算一、项目目的学习和掌握匀速旋转运动中流体压强的分布规律,及等压面方程。
及其计算机求解。
二、项目要求1) 查阅相关文献,查找符号分析方面的软件;2) 掌握流线的计算方法;3)盛满液体的容器以等角速度ω旋转,半径为3.8m,顶盖中心开口通大气,求顶盖边缘B 点处的压强,并绘制压强与ω的关系曲线。
(角速度ω越大,则边缘处压强越大。
离心铸造就是根据此种原理来得到较密实的铸件的。
)4)用软件编程求解。
课题三、管网计算机求解一、项目目的学习和掌握管网串并联特性,复杂管网的计算方法,复杂管网的计算机求解。
二、项目要求1) 查阅相关文献,查找符号分析方面的软件;2) 掌握复杂管网的计算方法;3) 计算和分析,三个管道A、B、C互相联结,管道的特征如表所示,求每个管道中水的流量,同时求P点的压强。
生产中的流体力学知识介绍班级:2015级机械电子工程(3)班组员:王清昊、谢同雨指导教师:权凌霄2017年10月8日目录一、项目内容 (1)二、研究目的及意义 (1)三、设计要求及完成过程 (2)四、主要成果及内容 (2)4.1 流体力学在液压中的应用——液压滑阀卡紧力 (2)4.2水下通道——侧壁受力计算 (9)4.3消防验收——射流高度及射程计算 (15)4.4流体力学在水泵站中的应用 (19)五、心得体会 (20)六、组内互评 (21)七、参考文献 (21)一、项目内容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。
流体力学中研究得最多的流体是水和空气。
它的主要基础是牛顿运动定律和质量守恒定律,此外还要用到热力学知识,有时还会用到宏观电动力学的基本定律、本构方程和高等数学、物理学、化学等基础知识。
流体力学广泛应用于航空航天、城市给排水、航海、冶金采矿、天文气象、环境保护、水利水电、消防、食品、化工、大气、海洋、生物、土木建筑、军工核能等,都有许多流体力学的应用问题。
本文介绍了流体力学在液压,水下通道,消防验收和水泵站中的应用。
二、研究目的及意义流体力学分布广泛,与人民生活息息相关。
目前流体力学各方面发展也日趋成熟,在生产中应用越来越广泛,学习和研究流体力学知识,积极发展与流体力学有关的科学,充分利用身边的资源,不仅让人民生活水品得到提高,而且更好的保护我们生活的自然环境,实现人与自然和谐相处的美好的局面,使人类社会更加美好。
三、设计要求及完成过程在小组二人齐心协力,不舍昼夜的积极利用图书资源努力下,克服重重困难,终于完成项目报告四、主要成果及内容4.1 流体力学在液压中的应用——液压滑阀卡紧力4.1.1 液压滑阀装置图图液压滑阀装置图4.1.2 原理及推导过程4.1.2.1 液压滑阀中的力的类型1)液压力液压元件中,由于液体重力引起的液体压力相差对于液压力而言是极小,可以忽略不计。
工程流体力学三级项目报告项目名称: 基于matlab的复杂曲面壁受力分析姓名:指导教师:日期: 年月日摘要此次项目主要是研究复杂曲面壁的受力分析,根据工程流体力学相关知识列出方程,然后求解。
然而对于较为复杂的方程手算比较困难,而运用Matlab则变得更简单,且可以列出多组数据,通过曲线更直观的将力和力矩表达出来。
关键词:复杂曲面;受力分析;Matlab软件前言应用计算机建模解决管网设计计算与优化调度问题是当前给水管网新理论、新技术发展的基本方向。
通过合理的设计和运行管理,可以提高给水管网的管理效率,节约运行费用。
国内外的科研工作者们已经做了大量工作并取得了相应的成果。
以面向对象的高级语言如V B、V C开发的软件包已有不少得到了实际应用。
但是由于管网计算问题本身的复杂性,采用此类高级语言来求解管网数学模型也带来了开发周期长,对计算机等硬件要求较高,计算速度较慢等问题。
Matlab是美国Mathworks公司自20世纪80年代中期推出的数学软件,它源于矩阵运算,并已发展成一种高度集成的计算机语言。
M atlab 具有强大的科学运算能力,提供了灵活的程序设计流程、丰富的函数库以及与其它语言的接口功能,加上高质量的图形可视化处理与友好的界面设计风格,它已成为当今工程界最具活力,应用最广的软件之一。
以Matlab作为开发平台,采用面向对象的可视化接口技术使用户能建立具有树状网和环状网的城市给水混合型管网可视化计算模型;并可根据管网的结构参数(如管网图形、管段长度、阻力系数、节点流量等)迅速进行平差计算得到各管段的流量和水头损失等水力要素。
此次该软件将简单直观地求解复杂曲面壁的受力情况。
正文基本原理;工程流体力学中流体对复杂曲面壁的总压力的相关知识研究工具及方法:Matlab软件程序编写计算整体方案问题分析理论计算Matlab计算相关编辑代码及结果重心横坐标>>h=0:0.1:100;X0=3/50*h.^2;plot(h,X0)水平力作用点的纵坐标>>h=0:0.1:100;H0=1/3*h;plot(h,H0)水平力>>h=0:0.1:100; Px=39.2*h.^2; plot(h,Px)竖直力>> h=0:0.1:100; Py=5.227*h.^3; plot(h,Py)力矩>>h=0:0.1:100;T=0.31*h.^5+13.07*h.^3;plot(h,T)结论在该项目中,我们主要做了理论分析计算、Matlab计算以及PPT展示等工作,得到了一定水位范围内的曲面壁所受力及力矩,并以图线表现出来。
燕山大学机械工程学院匚程流体力学三级项目报告课程名称:工程流体力学项目题目:管网计算机求解班级:13级机设1班小组成员:胡小亮、黄天晨、吕威、吕昊、马珊珊导教师:赵建华日期:2015年10月8日目录:项目目的及要求二:MATLAB^件介绍三:理论依据四:编辑代码五:计算机计算结果六:小组成员计算结果七:小组分工八:小组成员感想九:参考文献:组员打分、项目目的及要求1、项目目的学习和掌握管网串并联特性, 复杂管网的计算方法, 复杂管网的计算机求解。
项目要求)掌握复杂管网的计算方法;、MATLAB^件介绍34)用软件编程求解。
表所示,求每个管道中的水的流量,同时求 P 点的压强。
1) 查阅相关文献,查找符号分析方面的软件;)计算和分析,三个管道A 、B 、C 互相联结,管道的特征如MATLAB是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和 Simulink两大部分。
MATLAB 是矩阵实验室(Matrix Laboratory )的简称,和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。
它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。
MATLA阿以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
MATLAB产品族可以用来进行以下各种工作:数值分析数值和符号计算工程与科学绘图控制系统的设计与仿真数字图像处理技术数字信号处理技术通讯系统设计与仿真财务与金融工程、理论依据长管忽略局部阻力和速度水头h 尸入L V(d 2g)总流伯努利方程:Zi+ P i/ p g +V i /2g=Z2+P2/ p g +?Va /2g= h 入总流的连续性方程:q a + q b = q c四、编辑代码q1 q2 po sitiveeq仁'((q1+q2)A2*1000*0.3048)/(3.462*sqrt((4*0.0254)A5/0.024))A 2=150*0.3048-(q2A2*2600*0.3048)/(3.462*sqrt((6*0.0254)A5/0.0 32))八2';eq2='((q1+q2)A2*1000*0.3048)/(3.462*sqrt((4*0.0254)A5/0.024))A 2=150*0.3048-(q1^2*3000*0.3048)/(3.462*sqrt((10*0.0254)^5/0. 02))八2';s=solve(eq1,eq2);qa=v pa(s.q1,3)qb=v pa(s.q2,3)qc=v pa(qa+qb,3)vb=(qa+qb)/(p 广(4*0.0254)八2/4);pb=v pa(((200-120)*0.3048-(vbA2/2/9.8))*9800,4)q=0.0228aq b =0.00541=0.02821qcP b =2.329e5六、小组成员计算结果£十脣+寻二Z"鲁十券十从器药朴忌爲Pa力纱瑚2八► '牝X 松二%=4IM Pt -华吃S-3如枯tg二iA扌占ic -仏孑£ 人■"3加入3盂入"0.小牛做*幽Uf mu列狛测材呈-对脊+爭3+%谱+儿护警次华* 乂7蛊...A-\ ;\J七、小组分工胡小亮--负责查阅书籍手算题目结果本组组长黄天晨--负责PPT的制作吕威--负责熟悉软件并用软件计算求解吕昊--负责后期的汇总, Word的制作马珊珊--负责查询英制量纲与国标量纲的转换八、小组成员感想胡小亮:从这次工程流体力学三级项目中,我们有很多的感触和收获,同时也学到了许多书本上没有的知识。
液压滑阀中液动力的计算与分析班级:机控一班XX:浩翔、振乐、闻彰、陆佳伟指导教师:高殿荣提交时间:2014.12.23一.液压滑阀中稳态和瞬态液动力计算与分析的研究现状在液体动力学中,液动力的研究一直是外界学者所关注的问题。
目前已经有很多学者发表了数篇关于稳态液动力与瞬态液动力方面的文章,他们用到了几种方法研究液动力,其中一种是“基于FLUENT 的阀芯所受最大液动力的确定”的研究方法,我们这种方法觉得对我们对课题的研究有很大启发。
有的学者已经以液氧与煤油补燃循环火箭发动机中流量调节器中滑阀为例,介绍了滑阀稳态液动力的一种计算方法,分析了不同结构参数下稳态液动力的变化规律,得出了滑阀的稳态液动力与滑阀位移、液流出口处的流道形状以及刃边厚度关系的一些初步结论。
王林翔等发表的《阀流道布置对液动力的影响》中对滑阀部不同流道布置情况下的流动过程进行了分析与比较,并说明了阀芯上的液动力与阀的流道布置之间存在着联系,通过改变流道布置,可以明显减少液动力而不显著增加阀的压降,从而大幅度改善阀的性能。
冀宏傅新华勇发表的《非全周开口滑阀稳态液动力研究采用计算流体动力学(CFD)方法,针对两种典型节流槽形式的滑阀进行了三维流场仿真分析研究,获得了不同流动方向下阀口全行程压力流量和液动力特性,井与试验测量结果进行了比较,两者吻合良好;分析比较了流场计算和理论公式计算结果。
薛梅法发表的《液动力对滑阀式换向阀的影响》分析了稳态液动力、瞬态液动力对滑阀式换向阀的影响,并以实例说明液动力过大造成的不良后果,提出了具体补偿措施,说明在设计液压换向回路时应考虑液动力对滑阀换向的影响,以使液压系统工作更稳定。
液压滑阀通过阀芯阀体的相对移动,控制流体的流量及流动方向。
阀芯在移动过程中,受液压力、弹簧力、液动力、摩擦力、惯性力等外力,其中的液动力是由于阀芯的移动,使液流的速度矢量发生改变而产生的外力,其影响了换向阻力及阀的精确控制。
因此,对阀芯液动力的准确计算和有效补偿,是提高大流量液压控制阀及其系统操作精确性、舒适性、可靠性、安全性及节能的关键环节之一。
水利水电工程三级项目划分要求[合集]第一篇:水利水电工程三级项目划分要求工程项目三级项目划分要求1、土方开挖工程:将土方开挖与砂砾石开挖分列,明确运距、人工开挖or机械开挖、土种类2、石方开挖工程:将明挖与暗挖,平洞与斜井、竖井分列,明确运距3、土石方回填工程:将土方回填与石方回填分列4、混凝土工程:应将不同工程部位、不同标号、不同级配的混凝土分列,即明确部位、标号、级配。
5、模板工程:应将不同规格形状和材质的模板分列。
5.1普通模板(明确是:标准钢模板or平面木模板or曲面模板)5.2悬臂组合钢模板(明确是:平面or键槽)5.3尾水肘管模板(明确:肘管进口直径)(适用于:水轮机混凝土尾水肘管)5.4蜗壳模板(明确:水轮机转轮直径)(适用于:水轮机混凝土蜗壳)5.5异形模板(明确是:进水口曲面模板or坝体孔洞顶面模板or 混凝土零星键槽模板or牛腿模板)5.6渡槽槽身模板(明确是:矩形渡槽or箱型渡槽orU型渡槽)5.7圆形隧洞衬砌模板(明确是:钢模板or木模板or针梁模板,明确隧洞直径)5.8直墙圆拱形隧洞衬砌模板(明确是:钢模板or钢模台车,明确衬砌后断面面积)5.9涵洞模板(明确形状是:直墙圆拱形or矩形or圆形)5.10渠道模板(明确边坡是岩石坡or土坡)适用于:引水、泄水、灌溉渠道及隧洞进出口明挖段混凝土衬砌模板5.11滑模:竖井滑模:(明确衬砌后端面面积)适用于:竖井混凝土衬砌模板溢流面滑模:(明确分缝宽度)适用于:溢流面混凝土混凝土面板滑(侧)模:(明确是侧模or滑模)适用于:堆石坝混凝土面板6、砌石工程:应将干砌石、浆砌石、抛石、铅丝笼、钢筋笼块石分列。
7、钻孔工程:应按使用不同钻孔机械及钻孔的不同用途分列8、灌浆工程:应按不同灌浆种类分列10钢管制作及安装工程:应将不同管径的钢管、叉管分列。
第二篇:水利水电工程关于项目划分的规定(推荐)项目划分3.1 项目名称3.1.1水利水电工程质量检验与评定应进行项目划分。
燕山大学机械工程学院液压流体力学课程三级项目液压滑阀中液压卡紧力的计算与分析组员:杨乐乐王强张阳王超柳斌指导教师:张伟2013年4月15日、八—前言在实际生产设备中安装的滑阀式换向阀, 在使用中经常出现动作失灵的现象, 经检查是滑阀阀芯“卡死”。
这是由于阀芯和阀套的滑动副之间有一定的间隙, 在正常充满油液的条件下, 摩擦力应该是很小的, 但是由于加工锥度的原因, 在圆柱滑动副的密封长度内, 各个截面上的环形缝隙中的流体压强分布不均, 对柱体产生侧向力, 这个侧向力使得阀芯和阀套之间产生摩擦力导致了滑阀卡紧现象。
本文详细推导了滑阀卡紧现象的相关公式, 并借助这些公式说明了阀芯“卡死”产生的原因, 并提出了相关解决方案。
目录一、液压阀上的作用力1.1液压力1.2液动力1.3液压侧向力与摩擦力1.4弹簧力二、液压卡紧力的计算与分析2.1液压滑阀中液压卡紧力的产生原因2.2液压滑阀中液压卡紧力的计算与研究现状分析2.3例题计算三.减小液压滑阀卡紧力的措施3.1 开均压槽3.2 改进设计方法3.3利用“颤振”减小卡紧力3.4提高机加工和装配质量3.5提高油液清洁度, 防止油液污染四. 参考文献液压阀上的作用力液压阀的阀芯在工作过程中所受的作用力是所中多样的,掌握各种作用力的特点及计算方法是分析液压阀的基础。
下面介绍液压阀设计中常见的集中作用力。
1.1液压力液压元件中,由于液体重力引起的液体压力相差对于液压力而言是极小的,可以忽略不计。
因此,在计算时认为同一容腔中液体的压力相同。
作用在容腔周围固体壁上的液压力 F p 的大小为F p Pd A 式1-1A当壁面为平面时,液压力F p为压强p与作用面积A的乘积,即 F p pA1.2液动力液体经过阀口时,由于流动方向和流速的变化造成液体动量的改变,使阀芯受到附加的作用力,这就是液动力。
在阀口开度一定的稳定流动情况下,流动力为稳态液动力;当阀口开度发生变化时,还有瞬态液动力的作用。
《工程流体力学》三级项目报告流体对曲面壁作用力分布班级:14级机电3班指导老师:郑小军小组成员:目录一、项目目的和要求二、小组成员及分工三、计算过程四、软件编程求解五、总结六、参考文献一、项目目的及要求1、项目目的学习和掌握流体作用在曲面壁上的力,通过作用力对面积的记分来算出,可以通过软件来得出结果。
2、项目要求(1)查阅相关文献,查找符号分析方面的软件;(2)掌握流体作用在曲面壁上的力的计算方法;(3)查找英制量纲与国标量纲的转换;(4)计算和分析流体作用在曲面壁上的力,求下图中闸门宽度1ft(英尺)宽度上的水平分力和垂直分力。
二、小组成员与分工三、计算过程(1)英制量纲与国标量纲的转换1ft=0.3047999995367米18ft=18×0.3047999995367=5.486米(2)受力分析推导:设曲面ab的面积为A,置于液体之中,如上图所示。
液面通大气,即液面表压强为零,在曲面ab上任取一微小面积dA(淹深为h),其所受压力dF=ρghdA将dF分解为水平分力dF y和垂直分力dF z,然后分别在整个面积A上求积分,得F=∫dF y=∫A dFcosθ=∫AρghdA y=ρg∫A hdA y式中∫A hdA y=h c A y为面积A在zox坐标面上的投影面A y对ox轴的面积矩(x轴垂直于纸面),于是水平分力F y=ρgh c A y=1×103×9.81×2.743×1.673N=45018.47N其作用线通过A Y投影面的压力中心D垂直分力F z=∫A dF z=∫A dFsinθ=∫AρghdAsinθ=ρg∫A hdA z式中A z为面积A在yox坐标面上的投影面积,∫A dF z为曲面ab上的液柱体积V,称这个体积为压力体,于是有F z=ρgV即曲面上所受到的总压力的垂直分力等于压力体的液重,其作用线通过压力体的重心,其中体积V为曲面上半部分及其下半部分由于受力方向不同所抵消之后的等效体积,于是垂直分力有F z=ρgV=1000*9.81*[0.305*(π*R2/6-√3*R2/4)]=1000*9.81*0.832=8161.92N对柱体曲面,所受总压力的水平分力F Y和垂直分力F z,因为一定共面,合成的总作用力F=√(F y2+F z2)=√(45018.472+8161.922)=45752.37它与垂直方向夹角α=arctan(F y/F x)=79.72同时压力作用线必然通过垂直分力与水平分力的交点。
单招背景下《工程流体力学》课程分层次递进教学法研究与探索单独招生是指高中毕业生在参加高校招生考试的基础上,所学课程合格后,通过自愿选择和学校推荐,经高校审核录取的一种招生方式。
单招生的学习和教育目标是高等职业教育,也就是说单招生不参加高考和其他招生考试,而是直接参加高职高专院校的单独招生考试。
在单招生的专业选择中,工程类专业一直备受青睐,其中工程流体力学课程更是工程类专业的重要课程之一。
对于单招生而言,如何更好地学习和掌握《工程流体力学》课程是一项重要的任务。
《工程流体力学》是一门重要的工程基础课程,它主要介绍流体静力学和流体动力学的基本理论,对于理解和研究液体和气体在工程中的流动和相互作用有着重要的意义。
在单招生背景下,《工程流体力学》课程的教学应该更加注重基础知识的打好,在此基础上引导学生深入理解和运用课程知识。
我们需要更具层次递进的教学法来帮助单招生更好地学习《工程流体力学》课程。
对于单招生来说,他们在高中阶段可能没有接触过流体力学相关的知识,因此在开始学习《工程流体力学》课程时,我们应该从最基础的概念开始,打好扎实的基础。
在教学中,可以采用案例分析的方式,介绍流体力学的基本概念和原理,引导学生了解流体的性质、流动规律和流体力学的基本方程。
通过实例讲解和实验操作,可以使学生更直观地理解流体力学的基础知识,为后续学习打下坚实的基础。
针对单招生的学习特点,我们可以采用案例分析的教学方法,引导学生从实际问题出发,理解和运用流体力学理论。
在教学中,可以选择一些真实的工程案例或者实验数据,让学生通过分析与计算,逐步理解流体的特性和流动规律,为学生搭建理论与实践相结合的学习桥梁。
通过这种方式,可以增强学生的学习兴趣和实际动手能力,培养学生的工程实践能力,提高学生的学习主动性和创新能力。
针对单招生的实际情况,我们可以采用分层递进的教学策略,将《工程流体力学》课程分解为几个关键知识点,逐步学习,逐步深入。
燕山大学机械工程学院液压流体力学课程三级项目液压滑阀中液压卡紧力的计算与分析组员:苏国青孙景龙王志辰王娟张志壮指导教师:高殿荣2012/4/2前言在实际生产设备中安装的滑阀式换向阀, 在使用中经常出现动作失灵的现象, 经检查是滑阀阀芯“卡死”。
这是由于阀芯和阀套的滑动副之间有一定的间隙, 在正常充满油液的条件下, 摩擦力应该是很小的, 但是由于加工锥度的原因, 在圆柱滑动副的密封长度内, 各个截面上的环形缝隙中的流体压强分布不均, 对柱体产生侧向力, 这个侧向力使得阀芯和阀套之间产生摩擦力导致了滑阀卡紧现象。
本文详细推导了滑阀卡紧现象的相关公式, 并借助这些公式说明了阀芯“卡死”产生的原因, 并提出了相关解决方案。
第一章 液压阀上的作用力液压阀的阀芯在工作过程中所受的作用力是所中多样的,掌握各种作用力的特点及计算方法是分析液压阀的基础。
下面将介绍液压阀设计中常见的集中作用力。
1-1 液压力液压元件中,由于液体重力引起的液体压力相差对于液压力而言是极小的,可以忽略不计。
因此,在计算时认为同一容腔中液体的压力相同。
作用在容腔周围固体壁上的液压力p F 的大小为p AAF Pd=⎰⎰ 式1-1当壁面为平面时,液压力p F 为压强p 与作用面积A 的乘积,即p F pA =1-2 液动力立体经过阀口时,由于流动方向和流速的变化造成液体动量的改变,使阀芯受到附加的作用力,这就是液动力。
在阀口开度一定的稳定流动情况下,流动力为稳态液动力;当阀口开度发生变化时,还有瞬态液动力的作用。
1. 稳态液动力如图1-1所示,取进出口之间的阀芯与阀体孔所构成的环形通道为控制体积。
对于某一固定的阀口开度x 而言,根据动量定理,控制体积对阀芯轴线方向的稳态液动力s F 的计算公式为2cos 2cos s d V F qv C C W x p ραα==∆ 式1-2式中 ρ——油液密度q ——流经阀口的流量 α——阀口的射流角 d C ——阀口的流量系数 V C ——阀口的流速系数 W ——阀口梯度图 1-12. 瞬态液动力所谓瞬态作用力,是指由于阀口开度变化引起流经法力的液流速度变化,导致流道中液体动量变化而产生的液动力。
工程流体力学课程三级项目——流线的计算及绘制流线图组员:指导教师:2014-10-26目录机械设计12-1班流体力学课程三级项目导书 (2)课题方向及要求 (4)小组分工及贡献 (5)第一章绪论 (6)1.1 课题背景 (6)第二章流线的基本知识及计算 (6)2.1 流线的基本知识 (6)2.1.1 流线 (6)2.1.2 流线的性质 (7)2.2 流线的计算 (7)2.2.1 流线的计算方法 (7)2.2.2 流线计算实例 (7)第三章软件编程求解及绘图 (8)3.1 软件介绍.................. (8)3 .2 MATLAB 编程 (9)3.3 绘制流线图 (11)第四章总结与心得 (13)机械设计12-1班流体力学课程三级项目指导书任课教师:郑小军开课学期:第五学期课程类别:三级项目课程性质:基础课适用专业:机械设计制造及自动化1、整体思路将工程流体力学课程中学到的基础理论知识用于分析和解决工程实践中出现的问题,使学生在项目分析中深入理解如何将所学理论知识应用于解决实际问题的方法和思路。
介绍先进的计算辅助计算方法,引导学生积极思考、学会学习、主动学习,综合训练学生能力,提高学生综合运用本专业基础理论知识,分析、理解和解决本专业及相关行业的理论和实践问题的能力,并为后续其他专业课程的学习打下基础。
2、目的和意义(1)通过基于团队的学生分工协作,在充分分析讨论的基础上,给出解决问题的方案。
使学生在沟通能力、团队合作能力等方面得到锻炼和提高;(2)学会查阅文献、阅读相关技术资料和调查研究能力;(3)更深地了解工程实践。
3、具体实施方案1)时间安排学生利用课外时间完成项目。
2)项目成绩项目教学从属于课程教学,占本门课程总成绩的10%。
成绩由二部分组成:(1) 组内互评总分5分,最优分和最差分相差不得小于1分,组内人均得分4分/人;(2) 导师评每组得分5分,最优分和最差分相差不得小于1分;3)分组安排及指导老师机设1班共28名学生,分成6个组;每个组3--5人,每组选1名组长。
以下是一个流体力学工程认证教学大纲的示例:课程名称:流体力学工程认证课程目标:本课程旨在通过理论讲解、实践操作和案例分析,使学生掌握流体力学的基本概念、原理和应用,培养其在流体力学领域的专业能力和技术素养。
课程内容:1. 引论-流体力学的定义和基本概念-流体的性质和流动的描述方法-流体力学在工程领域中的应用和重要性2. 流体静力学-流体静力学基本方程和假设条件-流体压力和压力分布-流体静力学定理和应用3. 流体动力学基础-流体动力学方程和连续性方程-动量方程和能量方程-流体的速度场和流线4. 流体运动的数值模拟-数值模拟方法和基本原理-流体运动的网格划分和离散化-数值模拟软件的使用和结果分析5. 流体力学实验技术-流体力学实验的基本原理和方法-流体力学实验装置和测量技术-实验数据处理和结果分析6. 流体力学应用案例分析-流体力学在工程领域的典型应用案例分析-工程实际问题的流体力学分析和解决方法-流体力学的创新应用和发展趋势评估方式:-平时表现(出勤、课堂参与等):20%-作业和实验报告:30%-中期考试:20%-期末考试:30%参考教材:1. 白春礼, 王泽宇. 流体力学[M]. 高等教育出版社, 2018.2. 罗素·C. 黄. 工程流体力学[M]. 机械工业出版社, 2017.3. 赵战胜, 曹新国, 牛志伟. 数值流体力学[M]. 清华大学出版社, 2019.以上是一个流体力学工程认证教学大纲的示例,你可以根据自己的需求和教学资源进行调整和完善。
在制定大纲时,建议充分考虑学生的学习能力和现实应用需求,合理安排课程内容和评估方式,以达到教学目标并提高学生的学习效果。
摘要简要介绍了流体力学在生活中的应用,涉及到体育,工业,生活小窍门等。
讨论了一些流体力学原理。
许许多多的现象都与流体力学有关。
为什么洗衣机老翻衣兜?倒啤酒要注意什么诀窍?高尔夫球为什么是麻脸的?本文将就以上三个问题讨论流体力学中一些简单的原理,如伯努力定律,雷诺数,边界层分离等,展现流体力学的广泛应用,证明流体力学妙趣横生。
关键字:伯努利定律;层流;湍流;空气阻力;雷诺数;高尔夫球前言也许,到现在你都有点不会相信,其实我们生活在一个流体的世界里。
观察生活时我们总可以发现。
生活离不开流体,尤其是在社会高速发展的今天。
鹰击长空,鱼翔浅底;汽车飞奔,乒乓极旋,许许多多的现象都与流体力学有关。
为什么洗衣机老翻衣兜?倒啤酒要注意什么诀窍?高尔夫球为什么是麻脸的?本文将就以上三个问题讨论流体力学中一些简单的原理,如伯努力定律,雷诺数,边界层分离等,展现流体力学的广泛应用,证明流体力学妙趣横生。
生活中的很多事物都在经意或不经意中巧妙地掌握和运用了流体力学的原理,让其行动变得更灵活快捷。
一、麻脸的高尔夫球(用雷诺数定量解释)不知道大家有没有发现,高尔夫球的表面做成有凹点的粗糙表面,而不是平滑光趟的表面,就是利用粗糙度使层流转变为紊流的临界雷诺数减小,使流动变为紊流,以减小阻力的实际应用例子。
最初,高尔夫球表面是做成光滑的,如图1—1,后来发现表面破损的旧球图1-1光滑面 1-2粗糙面反而打的更远。
原来是临界Re数不同的结果。
光滑的球由于这种边界层分离得早,形成的前后压差阻力就很大,所以高尔夫球在由皮革改用塑胶后飞行距离便大大缩短了,因此人们不得不把高尔夫球做成麻脸的,即表面布满了圆形的小坑。
麻脸的高尔夫球有小坑,飞行时小坑附近产生了一些小漩涡,由于这些小漩涡的吸力,高尔夫球附近的流体分子被漩涡吸引,边界层的分离点就推后许多,这时在高尔夫球后面所形成的大漩涡区便比光滑的球所形成漩涡区小很多,从而使得前后压差所形成的阻力大为减小。
燕山大学机械工程学院工程流体力学项目报告项目题目:管网计算机求解课程名称:工程流体力学指导教师:刘涛小组成员:高佳星贾登甲刘泽隋济泽日期:2012年10月12日前言应用计算机建模解决管网设计计算与优化调度问题是当前给水管网新理论、新技术发展的基本方向。
通过合理的设计和运行管理,可以提高给水管网的管理效率,节约运行费用。
国内外的科研工作者们已经做了大量工作并取得了相应的成果。
以面向对象的高级语言如V B、V C开发的软件包已有不少得到了实际应用。
但是由于管网计算问题本身的复杂性,采用此类高级语言来求解管网数学模型也带来了开发周期长,对计算机等硬件要求较高,计算速度较慢等问题。
M atlab是美国M athworks公司自20世纪80年代中期推出的数学软件,它源于矩阵运算,并已发展成一种高度集成的计算机语言。
M atlab具有强大的科学运算能力,提供了灵活的程序设计流程、丰富的函数库以及与其他语言的接口功能,加上高质量的图形可视化处理与友好的界面设计风格,它已成为当今工程界最具活力,应用最广的软件之一。
以M atlab作为开发平台,采用面向对象的可视化界面技术使用户能建立具有树状网和环状网的城市给水混合型管网可视化计算模型;并可根据管网的结构参数(如管网图形、管段长度、阻力系数、节点流量等)迅速进行平差计算得到各管段的流量和水头损失等水力要素。
目录一:项目目的及要求二:MATLAB软件介绍三:理论依据四:编辑代码五:计算机计算结果六:手算计算结果七:小组分工八:小组成员感想项目目的及要求一:目的学习和掌握管网串并联特性,复杂管网的计算方法,复杂管网的计算机求解二:要求1)查阅相关文献,查找符号分析方面的软件2)掌握复杂管网的计算方法3)计算和分析MATLAB软件介绍MATLAB 是美国MathWorks公司出品的商业数学软件,用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境,主要包括MATLAB和Simulink两大部分。
MATLAB是矩阵实验室(Matrix Laboratory)的简称,和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。
它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。
MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
MATLAB 产品族可以用来进行以下各种工作:●数值分析●数值和符号计算●工程与科学绘图●控制系统的设计与仿真●数字图像处理技术●数字信号处理技术● 通讯系统设计与仿真● 财务与金融工程理论依据长管忽略局部阻力和速度水头总流伯努利方程总流的连续性方程c b Q Q Q =+a编辑代码q1 q2 positiveeq1='((q1+q2)^2*1000*0.3048)/(3.462*sqrt((4*0.0254)^5/0.024))^2=150*0.3048-(q2^2*2600*0.3048)/(3.462*sqrt((6*0.0254)^5/0.032))^2';eq2='((q1+q2)^2*1000*0.3048)/(3.462*sqrt((4*0.0254)^5/0.024))^2=150*0.3048-(q1^2*3000*0.3048)/(3.462*sqrt((10*0.0254)^5/0.02))^2';s=solve(eq1,eq2);qa=vpa(s.q1,3)qb=vpa(s.q2,3)qc=vpa(qa+qb,3)vb=(qa+qb)/(pi*(4*0.0254)^2/4);pb=vpa(((200-120)*0.3048-(vb^2/2/9.8))*9800,4)计算机计算结果qa =0.0228qb =0.00541qc =0.0282pb =2.329e5手算计算结果()()()()()()()kpa r h h P sm d Q V V kpa P gV P Z g V P Z sm Q sm Q sm Q mH mL mL mL k k k Hh k L Q Q h k L Q k L Q rA B B c C B B B B C B A r B A rB A 91.23298008.924783.33084.080/4783.34,9800,0,10122/0282.0/0054.0/0228.072.453084.01508.3043084.010007920483084.026004.9143048.030000735.0024.00254.04462.31755.0032.00254.06462.3796.002.00254.010462.3220022000333321535251233222222112=⨯⨯÷-⨯=-==÷∏÷====÷+÷+=÷+÷+====⨯==⨯==⨯==⨯==÷⨯⨯==÷⨯⨯==÷⨯⨯==+÷+=÷=÷λγγ代入上式得小组分工高佳星负责后期的制作,工作报告的汇总贾登甲负责熟悉软件并用软件计算求解刘泽负责查阅书籍手算题目结果隋济泽负责查询英制量纲与国标量纲的转换小组成员感想高佳星:通过此次工程流体力学课程设计,我们有很多的感触和收获,同时也学到了许多书本上没有的知识首先,加深了对这门课程的了解。
平时我们对本课程可能只有一个大致的感性认识,并没有学会真正学会怎样用学到的具体原理解决实际问题,但我们在项目设计过程中通过问自己为什么,怎样解决问题。
通过这些过程,加深了我们对所学知识的认识。
学以致用是我们学习的真正目的,怎样用学到的知识解决实际问题是现代大学生必须具备的能力,此次项目的实施很好的锻炼了我们。
为我们以后的学习,工作打下了良好的基础。
其次我们意识到了自己所学课程的中重要性,生活中许多方面用到了流体力学。
我们对它产生了浓厚兴趣,这给了我们学习更多知识的动力,兴趣是成功的开始,我相信这对我们以后发展非常有益处。
最后我们对团队合作的重要性有了更加深刻的体会。
一个人不可能完成所有的工作,只有大家齐心合力,每个人发挥自己所擅长的能力,才能最终圆满的完成任务。
我们也可以从中认识到自己的不足,学习他人的优点。
团对合作在以后的工作中不可避免,只有学会工作才能更好地完成自己任务刘泽:1通过这次课程设计,加强了我们动手、思考和解决问题的能力。
在整个设计过程中,我们通过这个方案包括设计了一套matlab程序(管网计算机求解)和管网的计算.2、在设计过程中,经常会遇到这样那样的情况,就是心里想老着这样的公式可以行得通,但实际考虑图样,总是实现不了,因此耗费在这上面的时间用去很多。
3、我沉得做课程设计同时也是对课本知识的巩固和加强,由于课本上的知识太多,平时课间的学习并不能很好的理解和运用各个部件的功能,这次课程设计过程中,我们了解了很多构件的功能,并且对于其在管网的使用有了更多的认识。
4、平时看课本时,有时问题老是弄不懂,做完课程设计,那些问题就迎刃而解了。
而且还可以记住很多东西。
比如长管和短管的区别,平时看课本,这次看了,下次就忘了,通过动手计算让我们对各个构件映象深刻。
5、经过两个星期的实习,过程曲折可谓一语难尽。
在此期间我们也失落过,也曾一度热情高涨。
从开始时满富盛激情到最后汗水背后的复杂心情,点点滴滴无不令我回味无长。
同时我认为我们的工作是一个团队的工作,团队需要个人,个人也离不开团队,必须发扬团结协作的精神。
某个人的离群都可能导致导致整项工作的失败。
实习中只有一个人知道原理是远远不够的,必须让每个人都知道,否则一个人的错误,就有可能导致整个工作失败。
团结协作是我们实习成功的一项非常重要的保证。
而这次实习也正好锻炼我们这一点,这也是非常宝贵的。
对我们而言,知识上的收获重要,精神上的丰收更加可喜。
挫折是一份财富,经历是一份拥有。
这次实习必将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆!这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多专业知识问题,最后在老师的辛勤指导下,终于游逆而解。
同时,在老师的身上我们学也到很多实用的知识,在次我们表示感谢!同时,对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢!贾登甲:经过这几天的学习,我们小组成员相互配合,共同完成了工程流体力学的三级项目。
在这个过程中我主要是学习matlab编程,老师推荐的这个软件是一个处理数学问题强有力的工具,但是我们以前没有学过,因此刚开始是很迷茫的,不知道从哪里下手,在图书馆借了本书,自己又在网上下了软件,开始了几天的学习。
最初我们学过vb编程,matlab与其差别很大,但是有一定联系,有不会的还查网络,最终掌握了基本的编程知识。
进过这几天学习,在得到了一些专业知识的同时了解了合作的重要性,还有创造性思维的可贵,自己的能力有了提高,同时更加喜欢这个学科了。
隋济泽:通过这一次的课程设计,我不仅仅学到了大量的专业知识,更使我懂得如何做事。
其实每一次的课程设计都是在教会我怎么样做事情,它告诉我完成一件事情,光靠人数是没有任何优势的,关键在于我们之中是否有优秀的骨干去引领我们完成这件事情。
但可惜的是,每次都没有,而本来并不优秀也不是骨干的我无奈成为了矮子军里的姚明,我只好在无限的感慨中奋力完成心得体会。
在大量的实践和计算从课本里学到的知识,我想这对于自己以后的学习和工作都会有很大的帮助。
在这次设计中遇到了很多实际性的问题,在实际计算中才发现,书本上理论性的东西与在实际运用中的还是有一定的出入的,所以有些问题不但要深入地理解,而且要不断地更正以前的错误思维。
一切问题必须要靠自己一点一滴的解决,而在解决的过程当中你会发现自己在飞速的提升。
这也激发了我今后努力学习的兴趣,我想这将对我以后的学习产生积极的影响。
所谓的实践是检验真理的唯一标准,这句话绝对不是空穴来风。
不实践根本无法熟练的使用从书本里学到的知识。
无法将驳杂的知识去其糟粕,取其精华。
以后我一定会多多实践,多多锻炼自己.争取以后能够独当一面,不再借助队友的帮助来完成应该完成的任务。