计算水动力学2009重点

河流型水库垂向二维水沙数学模型吴挺峰1,2,罗潋葱2,崔广柏3,秦伯强2,虞左明4,姚志明5(1.河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室,江苏南京　210098;2.中国科学院南京地理与湖泊研究所,江苏南京　210008;3.河海大学水文与水资源学院,江苏南京　210098;4.杭州市环境保护科学研究院,浙江杭州　310014;5.杭州市青山水库管理处,浙江杭州　311305)摘要:在垂向二维水动力模型的基础上,叠加了泥沙模型,建立了垂向二维泥沙模型,该模型的主要特点是水动力模型采用斜压模式,可以模拟由于水库水温度分布时空变化对其水动力结构及泥沙沉降速度的影响;泥沙模型采用分步法求解,简化了计算;独立求解粘性泥沙及非粘性泥沙的沉降速度及水土界面交换通量;运用经验公式估算泥沙及水动力模型参数,弥补了资料不足的缺点。

最后运用实测资料对所建泥沙模型进行了有效性验证,结果表明:悬沙模拟值与实测值相对误差较小,时空分布特征相似;同时,模型能较为准确反映由于水库出入流引起的库首与库尾水温及泥沙分布特征。

关　键　词:河流型水库;垂向二维模型;粘性沙;水沙数学模型中图分类号:TV145 文献标识码:A 文章编号:1001-6791(2009)02-0215-07收稿日期:2008-06-03基金项目:国家自然科学基金资助项目(40730529,40501078);中国科学院知识创新工程重要方向性项目(KZCX2-YW -419);浙江省重大科技攻关项目(2005C13001)作者简介:吴挺峰(1981-),男,浙江兰溪人,博士,主要从事环境水文学方面研究。

E -mail :tf wu @niglas .ac .cn 通讯作者:秦伯强,E -mail :qinbq @niglas .ac .cn河流型水库是指在河道中建坝,壅水形成的水库,三峡水库,官厅水库,葛洲坝水库,富春江水库等均属于河流型水库。

河流型水库主要特点是水库水力停留时间较短,库面狭长,水体水温结构时空差异大,某些水深较大的河流型水库还可能出现温度分层现象。

水动力常数是指水在流动过程中，单位时间内水体受到的阻力与惯性力的比值。

它反映了水流在某一特定方向上的流动特性，可以用来描述水流的速度、方向以及水流的稳定性。

水动力常数的计算公式为：K = μ* λ* L^3 / D
其中，μ是黏性系数，是流体黏附于物体表面的能力；λ是水流方向的长度，L是流体的体积，D是流体的黏度。

这些参数都与流体的性质和流动状态有关。

具体来说，当水在管道、湖泊、河流等中流动时，会受到周围环境的影响，包括水流的速度、压力、温度等。

这些因素会影响水流的稳定性，进而影响水动力常数的大小。

水动力常数越大，说明水流受到的阻力越大，惯性力越小，水流越稳定；反之则相反。

在实际应用中，水动力常数可以用来评估水流的稳定性、预测水流的流向和速度、优化水利设施的设计等。

例如，在水利工程中，可以通过调整管道的形状、大小、水流方向等因素来改变水动力常数，从而优化水流的效果。

此外，水动力常数还可以用来评估湖泊、河流等水体的生态稳定性，为环境保护和生态修复提供依据。

总之，水动力常数是描述水流特性的重要参数之一，它与流体的性质、流动状态以及周围环境等因素有关。

通过了解水动力常数的变化规律和应用范围，可以更好地理解和应用水流现象，为水利工程、环境保护等领域提供重要的参考依据。

流体力学名词解释和问答题一、绪论1．连续介质假设：把流体当作是由密集质点构成的、内部无空隙的连续体来研究，这就 是连续介质假设。

或 连续介质：由密集质点构成的、内部无空隙的连续体。

（2009年1月）（2004年10月）2．表面力：通过直接接触作用在所取流体表面上的力。

（2008年10月）3．质量力：作用在流体内每个质点上，大小与流体质点质量成正比的力。

（2006年10月）4. 粘性：是流体在运动过程中抵抗剪切变形的能力，是产生机械能损失的根源。

或粘性是流体的内摩擦特性。

或相邻流层在发生相对运动时产生内摩擦力的性质。

（2009年10月）（2005年1月）（2001年10月）5．理想流体：指无粘性，动力粘度0=μ或运动粘度0=ν的流体。

（2003年10月）6.不可压缩流体：流体的每个质点在运动全过程中，密度不变化的流体。

（2010年10月）（1）什么是理想流体？为什么要引入理想流体的概念？（2）试从力学分析的角度，比较流体与固体对外力抵抗能力的差别。

二、流体静力学1．真空度：指绝对压强不足当地大气压的差值，即相对压强的负值。

（2006年10月）（2004年1月）（2002年10月）2．相对压强：以当地大气压为基准起算的压强。

（2007年10月）（2006年1月）（2005年10月）3．绝对压强：以没有气体分子存在的完全真空为基准起算的压强。

4．测压管水头：gp z ρ+称为测压管水头，是单位重量流体具有的总势能。

或，位置高度(或位置水头)与测压管高度(压强水头)之和。

（2008年1月）（2005年1月）5．帕斯卡原理：在平衡状态下，液体任一点压强的变化将等值地传到其他各点。

6．等压面：流体中压强相等的空间点构成的面(平面或曲面)。

7．阿基米德原理：液体作用于潜体（或浮体）上的总压力，只有铅垂向上的浮力，大小等于所排的液体重量，作用线通过潜体的几何中心。

（2007年1月）（1）简述静止流体中应力的特性。

二维水动力方程有限元法
二维水动力方程是描述水体运动的偏微分方程，通常用于模拟水波、水流等物理现象。

有限元法是一种数值计算方法，用于求解偏微分方程的近似解。

对于二维水动力方程，有限元法的基本步骤如下：
1.建立数学模型：首先需要建立描述水体运动的偏微分方程，
如对流方程、波动方程等。

这些方程通常包含对流项、扩散项和源项等。

2.划分网格：将求解区域划分为一系列小的单元，每个单元称
为一个有限元。

这些单元可以是三角形、四边形或其他形状。

3.构造有限元空间：在每个有限元上选择一组基函数，这些基
函数可以用于近似表示方程的解。

常见的基函数包括多项式、三角函数等。

4.离散化方程：将偏微分方程中的导数项用有限元空间的基函
数表示，从而将连续的偏微分方程离散化为一系列线性方程组。

5.求解线性方程组：使用数值方法（如Gauss-Seidel迭代法、共
轭梯度法等）求解离散化的线性方程组，得到每个有限元的解的近似值。

6.后处理：根据需要，对计算结果进行可视化或其他后处理操
作。

下面是一个简单的二维水动力方程有限元法的Python代码示例：
在实际应用中，二维水动力方程有限元法的计算效率和精度取决于许多因素，如网格划分、基函数选择、数值方法等。

通过合理的参数选择和算法优化，有限元法可以用于模拟复杂的水体运动现象，为工程实践和科学研究提供有力的支持。

西江中游河网及梯级水库水动力整体数学模型研究方神光;张文明;徐峰俊;张康;黄一国【摘要】西江中游是珠江流域梯级水库建设和开展防洪调度的重点区域,依托最新实测干支流河道水深地形资料,建立了将梯级水库调度模式和一维河网水动力模型融合为一体的西江中游河网整体水动力学模拟计算平台.提出了从河网、子河网、河道、节点4个层面建立模型的计算顺序,有效解决了水库大坝截断河道导致大坝上下游失去水力联系而使河网不能进行整体连贯计算的技术难题.采用大量实测资料对各河段糙率进行了率定,结果显示西江中游红水河、柳江、黔江、郁江和浔江率定后的综合糙率分别是0.056、0.033、0.055、0.035和0.036;同时对各河段的验证和对典型洪水的模拟计算显示该模型的精度总体上可满足解决工程研究的实际需要,还可为开展西江流域生态水利调度提供技术支撑.【期刊名称】《人民珠江》【年(卷),期】2015(036)004【总页数】5页(P107-111)【关键词】河网;圣维南方程;梯级水库;数值模拟;西江中游【作者】方神光;张文明;徐峰俊;张康;黄一国【作者单位】珠江水利科学研究院水利部珠江河口海岸工程技术研究中心,广东广州510611;珠江水利科学研究院水利部珠江河口海岸工程技术研究中心,广东广州510611;珠江水利科学研究院水利部珠江河口海岸工程技术研究中心,广东广州510611;珠江水利科学研究院水利部珠江河口海岸工程技术研究中心,广东广州510611;珠江水利科学研究院水利部珠江河口海岸工程技术研究中心,广东广州510611【正文语种】中文【中图分类】TV131.2珠江主流为西江，发源于云南省曲靖市乌蒙山余脉的马雄山东麓，自西向东流经云南、贵州、广西、广东4省(自治区)，至广东省三水的思贤滘，全长2 075 km，集水面积35.31万km2；流域洪水威胁也主要来自西江，如“94·6”流域性大洪水、“96·7”柳江大洪水、“98·6”和“05·6”西江大洪水；其中“94·6”大水，广东、广西受灾人口近1 800万，直接经济损失高达280多亿元[1]。

水动力学研究与进展A辑2015年第3期304与相关试验结果的比较验证了计算方法的可靠性，研究了不同影响要素对尾部空泡的影响，得出如下几点结论：(1)航行体离开发射筒后，其尾部空泡由尾空泡和筒口气团两部分所组成。

在初始高压影响下，筒口气团先膨胀后收缩，是导致尾空泡压力先降低而后发展到一定阶段拉断的主要要素。

(2)随着航行体不断向水面运动，尾空泡所处的环境压力也不断发生变化。

受到泡内外压差的影响，尾空泡形态不断发生变化，且伴随着膨胀、收缩及脱落等过程，其压力也在环境压力附近振荡性变化。

(3)航行体运行速度、尾部阻力系数、出筒时刻泡压及燃气绝热常数等量对尾空泡压力和形态均有不同程度的影响。

在试验研究尾空泡变化时，需要对上述各量进行准确模拟。

参考文献:[1]CHOU Y S.Axisymmetric cavity flows past slenderbodies of revolution[J].Journal of Hydronautics,1974,8(1):13-18.[2]RATTAYYA J V,BROSSEAU J A,CHISHOLM M A.Potential flow about bodies of revolution with mixedboundary conditions–axial flow[J].Journal of Hydro-nautics,1981,15(1-4):74-80.[3]李杰,鲁传敬.潜射导弹尾部燃气后效建模及数值模拟[J].弹道学报,2009,21(4):6-8.LI Jie,LU Chuan-jing.The model of combustion gasbubble of submarine-launched missile and numerical si-mulation[J].Journal of Ballistics,2009,21(4):6-8. [4]刘志勇,颜开,王宝寿.潜射导弹尾空泡从生成到拉断过程的数值模拟[J].船舶力学,2005,9(1):43-50.LIU Zhi-yong,YAN Kai,WANG Bao-shou.Numericalsimulation of the development process of a trailing ca-vity from generation to separation[J].Journal of ShipMechanics,2005,9(1):43-50.[5]王亚东,袁绪龙,覃东升.导弹水下发射筒口气泡特性研究[J].兵工学报,2011,32(8):991-995.WANG Ya-dong,YUAN Xu-long,QIN Dong-sheng.Research on the outlet cavity features during the launchof submarine launched missile[J].Acta Armamentarii,2011,32(8):991-995.[6]权晓波,燕国军,李岩,等.水下航行体垂直发射尾空泡生成演化过程三维数值研究[J].船舶力学,2014,18(7):739-745.QUAN Xiao-bo,YAN Guo-jun,Li Yan,et al.Three-di-mensional numerical study on the evolution process oftail bubble of underwater vehicle vertical launching[J].Journal of Ship Mechanics,2014,18(7):739-745. [7]王一伟,黄晨光,杜特专,等.航行体有攻角出水全过程数值模拟[J].水动力学研究与进展,A辑,2011,26(1):48-57.WANG Yi-wei,HUANG Chen-guang,DU Te-zhuan,etal.Numerical simulation of a submerged body exitingfrom water with an attack angle[J].Chinese Journal ofHydrodynamics,2011,26(1):48-57.[8]权晓波,李岩,魏海鹏,等.大攻角下轴对称航行体空化流动特性试验研究[J].水动力学研究与进展,A辑,2008,23(6):662-666.QUAN Xiao-bo,LI Yan,WEI Hai-peng,et al.An ex-periment study on cavitation of underwater vehicle’ssurface at large angles of attack[J].Journal of Hydrody-namics,Ser.A,2008,23(6):662-666.[9]魏海鹏,郭凤美,权晓波.潜射导弹表面空化特性研究[J].宇航学报,2007,28(6):1506-1509.WEI Hai-peng,GUO Feng-mei,QUAN Xiao-bo.Cha-racters of SLBMs surface cavitation[J].Journal of As-tronautics,2007,28(6):1506-1509.[10]燕国军,阎君,权晓波,等.水下航行体垂直发射尾部流场数值计算[J].导弹与航天运载技术,2012,3:42-46.YAN Guo-jun,YAN Jun,QUAN Xiao-bo,et al.Nume-rical study on tail flow field of underwater vehicle invertical launching[J].Missiles and Space Vehicles,2012,3:42-46.[11]SINGHAL A K,ATHAVALE M M.Mathematicalbasis and validation of the full cavitation model[J].ASME Journal of Fluids Engineering,2002,124:617-624.[12]LOGVINOVICH G V.Hydrodynamics of flows withfree boundaries[M].New York,USA:Halsted Press,1973.[13]V ASIN A D.The principle of independence of the ca-vity sections expansion(Logvinovich’s Principle)as thebasis for investigation on cavitation flows[C].VKI Spe-cial Course on Supercavitating Flows,Brussels,Belgium,2001.[14]张学伟,张亮,王聪,等.基于Logvinovich独立膨胀原理的超空泡形态计算方法[J].兵工学报,2009,30(3):361-365.ZHANG Xue-wei,ZHANG Liang,WANG Cong,et al.A calculation method for supercavity shape based onthe logvinovich independence principle of the cavity se-ction expansion[J].Acta Armamentarii,2009,30(3):361-365.[15]KIRSCHNER I N.Implementation and extension of。

表面流水动力
《表面流水动力》
表面流水动力是指水体在地表流动时所产生的力量。

当水体在地表流动时，其表面会受到一定的阻力和摩擦力，这些力量会影响水体的流动形态和速度。

表面流水动力是一种重要的力量，它不仅影响着自然界的水流现象，还对工程建设和生活环境产生着重要的影响。

在自然界中，表面流水动力表现得非常明显。

当河流、湖泊或海洋中的水体受到外力作用时，水体表面会产生波浪和涌流，这些波浪和涌流是由表面流水动力所产生的。

此外，水体在地表流动时，也会受到地形地势的影响，其流动形态和速度也会发生变化，这些都是表面流水动力所引起的结果。

在工程建设中，表面流水动力也需要被充分考虑。

在河道、渠道、水库等水利工程中，表面流水动力会对水流的输送、河床的侵蚀和地质条件等产生影响。

因此，工程设计和水利管理者需要对表面流水动力进行充分的研究和分析，以便增强工程的稳定性和可靠性。

总之，表面流水动力是一个复杂而重要的力量，它影响着自然界的水流现象，也对工程建设和生活环境产生着重要的影响。

我们需要深入研究表面流水动力的规律和特点，以便更好地理解和利用这一力量。

【育明教育】中国考研考博专业课辅导第一品牌育明教育官方网站： 1大连理工大学2009年硕士研究生各学科、专业（领域）录取人数统计录取院系所码录取院系所名称录取专业代码录取专业名称统考录取人数推免人数001数学科学学院070101基础数学133070102计算数学1615070103概率论与数理统计23070104应用数学74070105运筹学与控制论89070120金融数学与保险精算43002物理与光电工程学院070201理论物理131070203原子与分子物理4070204等离子体物理333070205凝聚态物理17070207光学62071011生物物理学2077620神经信息学2080300光学工程144080903微电子学与固体电子学213430103光学工程10003工程力学系080101一般力学与力学基础3080102固体力学5080103流体力学3080104工程力学347080120计算力学138080121岩土与环境力学5080122动力学与控制4080123应用与实验力学4004机械工程学院080201机械制造及其自动化7418080202机械电子工程4823080203机械设计及理论3614080220微机电工程132080221工业工程82080401精密仪器及机械16080402测试计量技术及仪器8081104模式识别与智能系统21430102机械工程35005材料科学与工程学院080501材料物理与化学143080502材料学125080503材料加工工程259080521材料表面工程81【育明教育】中国考研考博专业课辅导第一品牌育明教育官方网站： 2080522材料无损检测与评价81080523材料连接技术81430105材料工程2006土木水利学院080502材料学8081401岩土工程124081402结构工程2327081403市政工程4081404供热、供燃气、通风及空调工程88081405防灾减灾工程及防护工程259081406桥梁与隧道工程153081420土木工程管理615081421空间信息技术及工程应用2081501水文学及水资源136081502水力学及河流动力学3081503水工结构工程158081504水利水电工程81081505港口、海岸及近海工程3519082301道路与铁道工程51430114建筑与土木工程21430115水利工程11007化工学院070301无机化学162070302分析化学13070303有机化学232070304物理化学20070305高分子化学与物理71077621药物工程63077901药物化学8080520高分子材料185080704流体机械及工程12080706化工过程机械168081701化学工程3812081702化学工艺367081704应用化学355081705工业催化285081720膜科学与技术93081721水科学与技术7081722精细化工3211081723功能材料化学与化工142081724能源化工171081903安全技术及工程6083100生物医学工程11【育明教育】中国考研考博专业课辅导第一品牌育明教育官方网站： 3430117化学工程30430125安全工程8008船舶工程学院082401船舶与海洋结构物设计制造3320082402轮机工程1082403水声工程1430124船舶与海洋工程2009电子与信息工程学院080402测试计量技术及仪器43080901物理电子学51080902电路与系统156080903微电子学与固体电子学74081001通信与信息系统2915081002信号与信息处理368081101控制理论与控制工程4518081102检测技术与自动化装置155081103系统工程2081104模式识别与智能系统32081201计算机系统结构43081202计算机软件与理论13081203计算机应用技术6446083100生物医学工程23430109电子与通信工程20430111控制工程20430112计算机技术15010能源与动力学院080701工程热物理62080702热能工程164080703动力机械及工程205080704流体机械及工程24080705制冷及低温工程92080720能源与环境工程114430107动力工程11011管理学院071102系统分析与集成6081103系统工程73087100管理科学与工程1112087126信息管理与电子政务193087131交通系统工程5087132图书馆信息资源管理1120201会计学106120202企业管理2720120203旅游管理11120204技术经济及管理195120220项目管理63【育明教育】中国考研考博专业课辅导第一品牌育明教育官方网站： 4120221环境管理1120222金融管理54120404社会保障7430141物流工程18012人文社会科学学院010101马克思主义哲学7010105伦理学5010108科学技术哲学82020202区域经济学33030105民商法学122030501马克思主义基本原理4030505思想政治教育79040106高等教育学16050102语言学及应用语言学62050302传播学142060107中国近现代史7120120科学学与科技管理51120401行政管理134120403教育经济与管理81013电气工程与应用电子技术系080801电机与电器218080802电力系统及其自动化23080805电工理论与新技术182430108电气工程14014外国语学院050201英语语言文学34050211外国语言学及应用语言学1518015体育教育部040302运动人体科学51016建筑与艺术学院050403美术学47081301建筑历史与理论3081302建筑设计及其理论1812081303城市规划与设计75081304建筑技术科学4440100建筑学硕士10017软件学院081280软件工程733430112计算机技术4018环境与生命学院071010生物化学与分子生物学233081703生物化工213083001环境科学152083002环境工程4311083020工业生态与环境规划6090102作物遗传育种5430130环境工程17430139生物工程14【育明教育】中国考研考博专业课辅导第一品牌育明教育官方网站： 5020经济系020106人口、资源与环境经济学51020204金融学84020205产业经济学116020206国际贸易学55120123经济系统分析与管理22430137工业工程2021高科技研究院070205凝聚态物理11022汽车工程学院080204车辆工程213430135车辆工程6合计21716892014年有多名学员以优异成绩考上大连理工大学数学，机械，建筑，化工等领域的专业，希望广大学子能够来育明实地查看，加入我们的辅导课程，你会发现在这里复习考研将会是你事半功倍，复习效果更上一层楼！针对以上信息，有任何疑问或希望来育明教育进行实地了解的考生们，可以联系我们对大连理工大学的首席咨询师林老师，扣扣为2831464870，祝各位考研成功！【育明教育】中国考研考博专业课辅导第一品牌育明教育官方网站：62015年育明教育考研攻略一、《育明教育：五阶段考研复习攻略》把考研作为一种娱乐，而不是被娱乐。

万方数据万方数据１９期崔寅，等：利用并行算法分析平底结构砰击作用下具有自由表面水域的水动力特性５７０７（ｂ）平底结构筒图（ｃ）本计算所使用的计算网络图１计算域示意图严格的正比关系。

随着节点间数据通信量的增加，并行效率将会降低，所以在选择使用并行计算之前，应该思考是否确实需要使用并行计算方式。

ＦＬＵＥＮＴ的主机进程中没有任何网格数据，而仅仅负责解释来自于ＣＯＲＴＥＸ的命令。

主机进程把接收到的命令通过指定计算节点上的数据通讯模块传递给其他节点，这个被指定的节点称为“计算０节点”。

其它计算节点在接收到主机进程传递过来的命令后，在各自的数据集合上同时执行相同的程序。

计算节点与主机进程之间的通讯工作仅当计算０节点和所有计算节点保持同步时才可以进行。

事实上每个计算节点和其它每一个计算节点是连接在一起的，但是节点之间的数据传输、同步和执行全局任务则需要通过其数据通讯模块实现，并通过数据通讯模块实现逻辑意义上的联通。

ＦＬＵＥＮＴ的数据通讯模块是一个信息传送库，而信息的传送机制则符合ＭＰＩ（ＭｅｓｓａｇｅＰａｓｓｉｎｇＩｎｔｅｒ－ｆａｃｅ，信息传送界面）标准。

ＦＬＵＥＮＴ的并行处理进程和串行处理进程一样，均使用唯一的～个整数标志符加以识别。

主机从计算０节点收集信息，然后执行关于所有数据的任务，包括打印、信息显示和文件写入等等，其方法与使用串行求解器时一样。

ＦＬＵＥＮＴ并行求解器的使用流程如下：（１）启动并行求解器，并在需要的时候生成附加的计算节点。

（２）读取算例文件，并让ＦＬＵＥＮＴ在加载文件时对网格进行分区。

（３）仔细检查网格分区，如果分区存在问题，可以重新进行分区操作。

（４）开始进行计算。

’为了使用并行计算方法对所研究的问题进行计算，本文的仿真计算将一台四核处理器计算机作为主机，一台二核处理器计算机作为副机，采用对分方法来建立新的网格分割，将网格分割成六个小的分割，分别分配给六个处理器。

本计算中所使用的软件和硬件为：主机：处理器（Ｉｎｔｅｌ（Ｒ）Ｃｏｒｅ（ＴＭ）２Ｑ６６００２．４０ＧＨｚ）×４、内存２．００Ｇ×２、硬盘５００Ｇ、内置网卡副机：处理器（Ｉｎｔｅｌ（Ｒ）Ｃｏｒｅ（ＴＭ）２４３００１．８０ＧＨｚ）×２、内存１．００Ｇ×２、硬盘１６０Ｇ、内置网卡以上计算机均使用ＷＩＮＤＯＷＳＸＰ操作系统，主机和副机连接成局域网，在并行设置前，这两台计算机都是可以在网络邻居里相互通讯、登陆到对方机器中。

2009年高考物理一轮复习资料----例题精讲（包括五大专题）2009届物理一轮复习专题一物理思想与物理方法一、隔离分析法与整体分析法隔离分析法是把选定的研究对象从所在物理情境中抽取出来，加以研究分析的一种方法.需要用隔离法分析的问题，往往都有几个研究对象，应对它们逐一隔离分析、列式.并且还要找出这些隔离体之间的联系，从而联立求解.概括其要领就是：先隔离分析，后联立求解.1.隔离法.【例1】如图所示，跨过滑轮细绳的两端分别系有m1=1kg、m2=2kg的物体A和B.滑轮质量m=0.2kg，不计绳与滑轮的摩擦，要使B静止在地面上，则向上的拉力F不能超过多大?【解析】(1)先以B为研究对象，当B即将离开地面时，地面对它的支持力为0.它只受到重力m B g和绳子的拉力T的作用，且有：T- m B g=0.(2)再以A为研究对象，在B即将离地时，A受到重力和拉力的作用，由于T=m B g＞m A g，所示A将加速上升.有T- m A g=m A a A.(3)最后以滑轮为研究对象，此时滑轮受到四个力作用：重力、拉力、两边绳子的两个拉力T.有F- mg-2T=ma.这里需要注意的是：在A上升距离s时，滑轮只上升了s/2，故A的加速度为滑轮加速度的2倍，即：a A=2a.由以上四式联立求解得：F=43N.2.整体分析法.整体分析法是把一个物体系统(内含几个物体)看成一个整体，或者是着眼于物体运动的全过程，而不考虑各阶段不同运动情况的一种分析方法.【例2】如图所示，质量0.5kg、长1.2m的金属盒，放在水平桌面上，它与桌面间动摩擦因数μ=0.125.在盒内右端放着质量也是0.5kg、半径0.1m的弹性小球，球与盒接触光滑.若在盒的左端给盒以水平向右1.5N·s的冲量，设盒在运动中与球碰撞的时间极短，且无能量损失.求：盒从开始运动到完全停止所通过的路程是多少?(g取10m/s２)【解析】此题中盒与球交替做不同形式的运动，若用隔离法分段求解，将非常复杂.我们可以把盒和球交替运动的过程看成是在地面摩擦力作用下系统动能损耗的整体过程.这个系统运动刚开始所具有的动能即为盒的动能mv02/2=p2/2m=1.52/(2×0.5)=2.25J整体在运动中受到的摩擦力：f=μN=μ2mg=10×0.125=1.25N根据动能定理，可得-fs=0-mv02/2 , s=1.8m【解题回顾】不少同学分析完球与盒相互作用和运动过程后，用隔离法分段求解.先判断盒与球能否相撞，碰撞后交换速度，再求盒第二次运动的路程，再把各段路程相加.对有限次碰撞尚能理解，但如果起初的初动能很大，将会发生多次碰撞，遇到这种情况时，同学们会想到整体法吗?当然，隔离分析法与整体分析法是相辅相成的，是不可分割的一个整体。

对转导管螺旋桨的水动力设计与分析周军伟;倪豪良【摘要】基于叶栅理论设计1台对转导管螺旋桨和l台单转子导管螺旋桨.采用商用CFD软件CFX对2个导管螺旋桨的流场进行模拟.结果表明,对转导管桨的推力与扭矩略大于单转子导管桨,但效率较低.对流场的分析发现,引起效率降低的主要原因为第二级转子增加了叶片表面流动损失.对转转子非定常受力的相位差很小,且脉动幅度在不同进速系数下几乎不变.对转转子的时均推力分配比例随进速系数而改变,在较低进速系数下,第二级转子推力较高,而在较高进速系数下,第一级转子推力较高.【期刊名称】《舰船科学技术》【年(卷),期】2014(036)012【总页数】7页(P16-22)【关键词】导管螺旋桨;对转转子;旋流损失;非定常受力;推力分配【作者】周军伟;倪豪良【作者单位】哈尔滨工业大学(威海)船舶与海洋工程学院,山东威海264209;哈尔滨工业大学(威海)船舶与海洋工程学院,山东威海264209【正文语种】中文【中图分类】U661.31+3为适应高速、高推力情况对船舶推进器性能的要求，采用对转螺旋桨是一种选择，这是因为对转螺旋桨能够减小甚至消除尾流中的旋流，提高推力系数；采用导管螺旋桨是另外一种选择，它同时具有高效率、高推力和低噪音的优点。

结合对转螺旋桨和导管螺旋桨的特点，可以构造出对转导管螺旋桨，有可能进一步提高推进器的性能。

对转螺旋桨的结构相比传统螺旋桨要复杂的多，其结构形式主要有套轴结构、吊舱结构与双驱动结构形式[1]。

这3种结构都能够与导管配合，构成对转导管螺旋桨，如图1所示。

随着叶环电力驱动导管螺旋桨技术的发展[2-5]，对转导管螺旋桨的结构能够变得更为简单，也使船舶采用对转导管螺旋桨作为推进器逐渐成为可能。

水动力设计是对转导管螺旋桨设计中的关键问题之一。

虽然以往也有许多针对对转螺旋桨水动力性能的研究，如Yang与Davide等[7-8]基于升力面法对对转螺旋桨的定常性能预报，Zhang与王展智等[9-10]对对转螺旋桨流场的CFD模拟，但仍然没有一个较为方便的对转螺旋桨水动力设计方法，就更不要提对转导管螺旋桨的水动力设计了。