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文本内容:
,汇报人C ON TE NT SPARTONEPART TWO流体运动学主要包括流体力学、流体运动学广泛应用于工程、流体动力学、流体静力学等分气象、海洋、航天等领域支学科流体运动学是研究流体(液体流体运动学的研究方法包括理和气体)在运动状态下的物理论分析、实验研究和数值模拟现象和规律的学科等研究对象流体,研究内容流体的应用领域航空航研究方法理论天、海洋工程、环包括液体和气体流动规律、流体力分析、实验研究、境科学、生物医学学、流体动力学等数值模拟等等l流体力学在航空、航天中的应用飞机、火箭等飞行器的设计、制造和飞行控制l流体力学在水利工程中的应用大坝、水闸、河道治理等水利设施的设计和施工l流体力学在汽车、船舶、机械制造中的应用汽车、船舶、机械设备的设计、制造和性能优化l流体力学在环境工程中的应用大气污染、水污染、噪声污染等环境问题的治理和预防PART THREE流体分类根据流体的性质,牛顿流体遵循牛顿流体定可分为牛顿流体和非牛顿流体律,如水、空气等流体指具有流动性的物质,非牛顿流体不遵循牛顿流如水、空气等体定律,如血液、泥浆等l欧拉描述法通过描述流体质点的运动来描述流体运动l拉格朗日描述法通过描述流体质点的运动来描述流体运动l纳维-斯托克斯方程描述流体运动的基本方程l伯努利方程描述流体运动的基本方程l雷诺数描述流体运动中惯性力和粘性力的相对重要性l普朗特数描述流体运动中惯性力和粘性力的相对重要性流体运动的基本参数速度、压力、流体运动的边界条件无滑移边界密度、温度等条件、有滑移边界条件等添加标题添加标题添加标题添加标题流体运动的基本方程连续性方程、流体运动的数值模拟方法有限差动量方程、能量方程等分法、有限体积法、谱方法等PART FOURl层流流体在流动过程中,各层之间没有混合,流线平行,速度均匀l湍流流体在流动过程中,各层之间有混合,流线弯曲,速度不均匀l过渡流介于层流和湍流之间,流线弯曲,速度不均匀l旋涡流流体在流动过程中,形成旋涡,流线弯曲,速度不均匀层流流体在流动过程中,其速度层流的特点流动平稳,阻力小,梯度很小,流体质点沿流线流动,适用于低速流动互不干扰添加标题添加标题添加标题添加标题湍流流体在流动过程中,其速度湍流的特点流动不稳定,阻力大,梯度很大,流体质点相互干扰,形适用于高速流动成涡旋雷诺数流体层流和湍流边界层理论描流体力学方程述流体在边界层描述流体运动流动状态的重根据雷诺数,内的流动状态,的基本方程,要参数,用于流体可以分为用于分析流体与用于求解流体判断流体的流层流和湍流两固体边界的相互的流动状态和动状态种流动状态作用流型PART FIVE动量定理描动量方程描动量守恒流动量变化流体运动中,动述流体运动中述流体运动中体运动中,动量守恒,即流动量守恒的定动量变化的方量会因流体的体的动量不会律程相互作用而发凭空产生或消生变化失能量定理描述能量方程描述伯努利方程描连续性方程描流体运动过程中,流体运动过程中,述流体在运动过述流体在运动过流体的动能、势流体的动能、势程中,流体的动程中,流体的质能和内能的变化能和内能的变化能、势能和压力量、密度和速度关系与外界作用力的能的变化关系的变化关系关系流体力学中的动量和能量方程动量和能量方程在流体力学中的应用动量和能量方程在流体力学中的重要性动量和能量方程在实际工程中的应用PART SIX阻力分类摩擦阻力、压差阻力、重力阻力等摩擦阻力与流体的粘度、速度、管径等因素有关压差阻力与流体的压力、密度、速度等因素有关重力阻力与流体的重力、密度、速度等因素有关计算方法采用伯努利方程、雷诺数等公式进行计算压降定义流体在管道中流动时,由于摩擦力、重力等因素产生的压力损失压降计算公式ΔP=fL/D²Re²/4压降影响因素流体的密度、粘度、流速、管道直径、管道长度等压降应用管道设计、流体输送、流体机械等流体在管道中流体在阀门中的流体在泵中的流体在风机中流动计算流体的流动计算流动计算流的流动计算在阀门中的阻力流体在管道中体在泵中的阻流体在风机中和压降,以选择的阻力和压降,力和压降,以的阻力和压降,合适的阀门类型以优化管道设和尺寸优化泵的设计以优化风机的计和性能设计和性能PART SEVEN添加概述数值模拟方法是通过计算机模拟流体运动的一种方法,可以预测流体的流动状态和特性标题添加分类数值模拟方法可以分为直接数值模拟()、大涡模拟()、雷诺平均模拟()等DNS LESRANS标题添加直接数值模拟,通过求解方程来模拟流体运动,适用于高雷诺数、高精度的流体模拟DNS Navier-Stokes标题添加大涡模拟,通过求解过滤后的方程来模拟流体运动,适用于中等雷诺数、中等精度的流体模LES Navier-Stokes标题拟添加雷诺平均模拟,通过求解雷诺平均的方程来模拟流体运动,适用于低雷诺数、低精度的流RANS Navier-Stokes标题体模拟l离散化方法有限差分法、有限体积法、有限元法等l求解方法迭代法、直接法、混合法等l稳定性和收敛性分析保证数值模拟结果的准确性和稳定性l边界条件和初值条件设定合适的边界条件和初值条件,保证数值模拟的顺利进行应用领域常用软件实例分析实例分析实例分析流体力学、F lu en t、F lu en t在汽CFX在航空发STAR-CD在电热力学、电C FX、S TA R-车空气动力动机设计中子设备散热磁学等CD等学中的应用的应用设计中的应用汇报人。