第6章相似原理和因次分析.ppt
文本预览下载声明
显示全部
文档详情
相似文档
-
相似原理和因次分析.pptx
概述
一.相似理论的提出
对于大多数粘性流体流动的工
程问题难以用微分方程加以描
述，或者即使能够建立微分方
程式，由于初始条件和边界条
件不能用数学方法给定，目前
还不能求得精确解，只能作出对流动规律的试验结果的推广
一些假设和推断求得近似解，
这些近似解是否合理，只能依
靠试验验证。但这些结果只能
应用于与试验条件相同的流动
现象，有很大的局限性。
12
01如何做模型试验？
02思考：
03流体力学的模型实验
随着工业的发展，涉及流体动力学的整机和部件都很大，很复杂。比如，飞机的设计，大坝的设
04计等。这些设计方法都要依赖于试验，但这些试验又无法在实物上进行只能通过模型试验进行。
二.
-
相似原理和因次分析.ppt
例如：粘滞力相似：由得重力相似：由得由此可以看出，有时要想做到完全相似是不可能的，只能考虑主要因素做近似模型实验。第28页，共48页，星期日，2025年，2月5日以相似原理为基础的模型实验方法，按照流体流动相似的条件，可设计模型和安排试验。这些条件是几何相似、运动相似和动力相似。前两个相似是第三个相似的充要条件，同时满足以上条件为流动相似，模型试验的结果方可用到原型设备中去。第29页，共48页，星期日，2025年，2月5日在工程实际中的模型试验，好多只能满足部分相似准则，即称之为局部相似。如上面的粘性不可压定常流动的问题，不考虑自由面的作用及重力的作用，只考虑粘性的影响，则定性准则只考虑雷诺数
-
第9章 相似性原理与因次分析.ppt
* 流体力学 泵与风机 环境工程 因次分析法就是通过对现象中物理量的因次以及因 次之间相互联系的分析来研究现象相似性的方法。它是 以方程式的因次和谐性为基础的。下面介绍在因次分析 中十分重要的π定理。 某一物理现象，它涉及n个变量，其中有m个基本 变量，则此n个变量间的关系?（x1，x2，…，xn）= 0， 可用（n-m）个无量纲的π项关系式来表示，即
-
流体力学_10相似原理和因次分析.ppt
1 * * 第十章 相似原理和量纲分析 §10–1 力学相似原理 §10–2 相似准则数 §10–3 模型规律 §10–4 因次分析法 第十章 相似原理和量纲分析 实验既是发展理论的依据又是检验理论的准绳，解决科技问题往往离不开实验手段的配合。 a、工程性的模型实验。目的在于预测即将建造的大型机械或水工结构上的流动情况； b、探索性的观察实验。目的在于寻找未知的流动规律，指导这些实验的理论基础就是相似原理和量纲分析。 工程流体力学中的实验主要有两种： §10-1 相 似 原 理 当设计制造
-
相似理论及因次分析课件.ppt
第五章 相似理论与 因次分析 流体力学的研究方法中实验研究既是理论分析的依据，同时也是检验理论的准绳，具有很重要的作用。 本章将探讨其理论基础： 相似理论 因次分析 §10.1 力学相似性原理 §10.2 相似准数 §10.3 模型率 §10.4 因次分析法 §10.1 相似理论 为使模型流动能表现出实型流动的主要现象和特性，并从模型流动上预测出实型流动的结果，就必须使两者在流动上相似，即两个互为相似流动的对应部位上对应物理量都有一定的比例关系。 具体来说，两相似流动应几何相似 、运动相似、 动
-
五章相似理论与因次分析.ppt
第五章 相似理论与 因次分析 流体力学的研究方法中实验研究既是理论分析的依据，同时也是检验理论的准绳，具有很重要的作用。 本章将探讨其理论基础： 相似理论 因次分析 §10.1 力学相似性原理 §10.2 相似准数 §10.3 模型率 §10.4 因次分析法 §10.1 相似理论 为使模型流动能表现出实型流动的主要现象和特性，并从模型流动上预测出实型流动的结果，就必须使两者在流动上相似，即两个互为相似流动的对应部位上对应物理量都有一定的比例关系。 具体来说，两相似流动应几何相似 、运动相似、 动
-
《流体力学》第十章相似性原理与因次分析.ppt
第十章 相似性原理和因次分析 流体力学实验是研究问题的重要手段。 相似性原理用于指导实验非常有用。 相似性原理所研究的是相似物理现象之间的关系。只有同类的物理现象之间才能谈论相似问题。 同类的物理现象：是指那些用相同形式并具有相同内容的微分方程式所描写的现象。 电场和导热物体的温度场之间只有类比或比拟，但不存在相似。 第一节 力学相似性原理 如果两个同一类的物理现象，在对应的时空点，各标量物理量的大小成比例，各向量物理量除大小成比例外，且方向相同，则称两个现象是相似的。 相似的条件：几何相似、运动相似、动力相似以及两个流动的边界条件和起始条件相似。 几何相似 几何
-
第六章 相似理和因次分析.ppt
三、近似模拟试验 1.完全相似和不完全相似 动力相似可以用相似准则数表示，若原型和模型流动动力相似，各同名相似准数应均相等，如果满足则称为完全的动力相似。但是事实上，不是所有的相似准数之间都是相容的，满足了甲，不一定就能满足乙。所以通常考虑主要因素忽略次要因素，只能做近似的模型实验。 例如： 粘滞力相似：由 得 重力相似：由 得 由此可以看出，有时要想做到完全相似是不可能的，只能考虑主要因素做近似模型实验。 以相似原理为基础的模型实验方法，按照流体流动相似的条件，可设计模型和
-
第五章相似理论与因次分析.ppt
第五章 相似理论与 因次分析 流体力学的研究方法中实验研究既是理论分析的依据，同时也是检验理论的准绳，具有很重要的作用。 本章将探讨其理论基础： 相似理论 因次分析 §10.1 力学相似性原理 §10.2 相似准数 §10.3 模型率 §10.4 因次分析法 §10.1 相似理论 为使模型流动能表现出实型流动的主要现象和特性，并从模型流动上预测出实型流动的结果，就必须使两者在流动上相似，即两个互为相似流动的对应部位上对应物理量都有一定的比例关系。 具体来说，两相似流动应几何相似 、运动相似、 动
-
第2章因次分析与π定理.ppt
第二章 因次分析与π定理;第一节 物理量的因次、量度单位和因次式 ;第一节 物理量的因次、量度单位和因次式 ;2、物理量的因次分类; 可见某一物理量的因次总可以由基本因次推导出来，而且是基本因次幂指数的乘积，即： ; 如面积是由两个长度的乘积组成的，则它们的因次为长度因次的平方,[A]=[L2]或写成[A]=[M0L2T0]。
流速因次为[V]= [LT-1] = [M0LT-1]；
力的因次为[F]=[M][a]=[M LT-2]。 ;第二节 因次和谐原理和因次分析方法;1. 一个物理方程式在因次上是和谐的，则方程的文字结构形式不随量度单位的更换而变化。因此因次和谐原理可以用以
-
相似原理与量刚分析.doc
第七章 相似原理与量纲分析
第一节 相似的概念
在几何学的学习中，人们已建立起几何图形的相似概念。工程中很多物理现象也有相似的特点。
人们把可用同样形式数学式表达的物理现象群称为同类现象。
但属于同类现象的不同物理现象不一定都相似，只有当同类不同物理现象中，它们的各自空间中相对应的各点上的表征现象特性的同类物理量的比例，在时间上相对应的瞬间为常数时，两个同类的不同物理现象才相似。
由于物理现象都是在一定的空间中进行的，相似的物理现象应在相似的空间中进行。所以完整的物理现象相似应包含两个相似概念，即几何相似和物理现象本身的相似，其中包括初始条件和边界条件的相似。后者习惯被称为物理现象相似
-
相似原理和量纲分析.ppt
应根据单值条件相似和由单值条件中的物理量所组成的相似准则数相等的原则去设计模型,选择模型中的流动介质.试验过程中应测定各相似准则数中所包含的应予测定的一切物理量,并把它们整理成相似准则数.按相似准则数相等去整理实验结果,找出规律,即找出准则方程式,便可推广应用到原型及其他相似流动中去,有关物理量可按各自的比例尺进行换算.相似条件解决了模型试验中必须解决的下列问题:近似的模型试验在重力场中要使弗劳德数相等如果模型与原型中的流体相同，要使雷诺数相等，要求相矛盾。解决办法可以是用运动粘度不一样的流体。定性准则数越多，模型试验的设计越困难，甚至根本无法进行。无压的明渠流动，只考虑弗劳德准则。模型中粘度
-
4相似原理和量纲分析.ppt
第三章 流体运动的基本概念和基本方程 *第一章 绪论 * 第四章 相似原理和量纲分析 §7.1 相似原理与模型实验 §7.2 量纲分析与π定理 一、流动相似的概念 (3)要使两流动现象相似，必须满足力学相似条件，即几何相似、运动相似和动力相似。 (1)如何把特定条件下的实验结果推广到其它流动中? (2)如何将实物(或原型)缩小或放大制成模型，并通过模型的实验结果推知原型中的流动？ §4.1 相似原理与模型实验 几何相似是指发生在模型与原型中的流动边界几何形状相似，即对应的角度相等，对应的边长成比例。 二、相似条件 几何相似常数 面积比例 体积比例 1.几何
-
量纲分析和相似原理.ppt
适用范围：方程中物理量较少（一般4～5个），各量纲间的关系较易确定。可直接利用量纲一致原则进行量纲分析；（1）特点：1、瑞利法：（3）基本原理和步骤：对于某一物理过程，通过观察、实验、分析，从而找出影响该物理量的主要因素：y,x1,x2,x3……,xn写成指数形式：y=f(x1,x2,x3……,xn)表示。可用函数式：量纲表示式：据量纲和谐原理有:[L]:1a1＋2a2nan+……+a=[T]:1b1＋2b2nbn+……+b=[M]:1c1＋2c2ncn+……+c=123n……..，，，解出：1其指数关系式：（4）举例：已知影响水泵输入功率的物理量有：水的重度γ，流量Q，扬程H。求水泵输入功率
-
第4章 相似原理和量纲分析.ppt
* * 待续！ 《流体力学》 第四章相似原理和量纲分析 西北工业大学 动力与能源学院 第四章 相似原理和量纲分析 §4.1 流动的力学相似 §4.2 动力相似准则 §4.3 流动相似条件 §4.4 近似的模型试验 §4.5 量纲分析法 §4.1 流动的力学相似 三类表征流动过程的物理量： 流场的几何形状 流体微团的运动状态 流体微团的动力性质 模型与原形的全部对应线形长度的比例相等 一、几何相似 长度