設計型流體力學實驗裝置的設計

『壹』 大學專業問題

機械類專業一共有四個:
機械設計製造及其自動化,材料成型及控制工程,工業設計,過程裝備與控制工程,都屬於工科類專業
除了學習相關的高校基礎公共課程,還按各個專業不同學習專業知識.
機械設計製造及其自動化:
主要課程：工程力學、機械設計基礎、電工與電子技術、微型計算機原理及應用、機械工程材料、製造技術基礎等

主要實踐性教學環節：包括軍訓，金工、電工、電子實習，認識實習，生產實習，社會實踐，課程設計，畢業設計（論文）等，一般應安排40周以上。

主要專業實驗：現代製造技術綜合實驗、測試與信息處理實驗等
材料成型及控制工程:
主幹學科：機械工程、材料科學與工程

主要課程：工程力學、機械原理及機械零件、電工與電子技術、微型計算機原理及應用、熱加工工藝基礎、熱加工工藝設備及設計、檢測技術及控制工程、CAD/CAM基礎等

主要實踐性教學環節：包括軍訓，金工、電工、電子實習，認識實習

主要專業實驗：塑性成型工藝過程綜合實驗、鑄造工藝過程綜合實驗、焊接工藝過程綜合實驗、材料性能及檢證、CAD上機實驗等
工業設計:
主幹學科：機械工程、藝術學

主要課程：力學、電工學、機械設計基礎、工業美術、造型設計基礎、工程材料、人機工程學、心理學、計算機輔助設計、視覺傳達設計、環境設計等

主要實踐性教學環節：包括軍訓，金工、電工、電子實習，認識實習，生產實習，社會實踐，課程設計，畢業設計（論文）等，一般應安排40周以上。
過程裝備與控制工程:
主要課程：化學、物理、物理化學、化工計算、化工原理、工程熱力學、流體力學、粉體力學、工程力學、機械設計、計算機應用技術、計算機控制技術、化工裝置設計、控制與管理技術等

主要實踐教學環節：包括金工實習、認識實習、生產實習、機械設計課程設計、化工工藝及設備課程設計、畢業設計（論文）等，一般安排35周～45周。

主要專業實驗：流體力學實驗、熱力學實驗、粉體力學實驗、設備強度實驗、微機測量與控制實驗、化工裝置實驗等
能介紹的就那麼多了,還有,這幾個專業畢業簽證的時候比較好簽,都是搶手人才,不過就是工資不太高
其他專業是怎麼報的那你就怎麼報這些專業就行,一樣的......

參考資料：http://bbs.6318.cn/showforum-2.aspx

『貳』 流體力學的研究方法

可以分為現場觀測、實驗室模擬、理論分析、數值計算四個方面： 根據流體運動的普遍規律如質量守恆、動量守恆、能量守恆等，利用數學分析的手段，研究流體的運動，解釋已知的現象，預測可能發生的結果。理論分析的步驟大致如下：
①建立「力學模型」
一般做法是：針對實際流體的力學問題，分析其中的各種矛盾並抓住主要方面，對問題進行簡化而建立反映問題本質的「力學模型」。流體力學中最常用的基本模型有：連續介質（見連續介質假設）、牛頓流體、不可壓縮流體、理想流體（見粘性流體）、平面流動等。
②建立控制方程
針對流體運動的特點，用數學語言將質量守恆、動量守恆、能量守恆等定律表達出來，從而得到連續性方程、動量方程和能量方程。此外，還要加上某些聯系流動參量的關系式（例如狀態方程），或者其他方程。這些方程合在一起稱為流體力學基本方程組。流體運動在空間和時間上常有一定的限制，因此，應給出邊界條件和初始條件。整個流動問題的數學模式就是建立起封閉的、流動參量必須滿足的方程組，並給出恰當的邊界條件和初始條件。
③求解方程組
在給定的邊界條件和初始條件下，利用數學方法，求方程組的解。由於這方程組是非線性的偏微分方程組，難以求得解析解，必須加以簡化，這就是前面所說的建立力學模型的原因之一。力學家經過多年努力，創造出許多數學方法或技巧來解這些方程組（主要是簡化了的方程組），得到一些解析解。
④對解進行分析解釋
求出方程組的解後，結合具體流動，解釋這些解的物理含義和流動機理。通常還要將這些理論結果同實驗結果進行比較，以確定所得解的准確程度和力學模型的適用范圍。 前面提到的採用簡化模型後的方程組或封閉的流體力學基本方程組用數值方法求解。電子計算機的出現和發展，使許多原來無法用理論分析求解的復雜流體力學問題有了求得數值解的可能性。數值方法可以部分或完全代替某些實驗，節省實驗費用。數值計算方法最近發展很快，其重要性與日俱增。
四種研究方法之間的關系：
解決流體力學問題時，現場觀測、實驗室模擬、理論分析和數值計算幾方面是相輔相成的。實驗需要理論指導，才能從分散的、表面上無聯系的現象和實驗數據中得出規律性的結論。反之，理論分析和數值計算也要依靠現場觀測和實驗室模擬給出物理圖案或數據以建立流動的力學模型和數學模式；最後，還須依靠實驗來檢驗這些模型和模式的完善程度。此外，實際流動往往異常復雜（例如湍流），理論分析和數值計算會遇到巨大的數學和計算方面的困難，得不到具體結果，只能通過現場觀測和實驗室模擬進行研究。

『叄』 精餾塔篩板的穩定系數為多少時不會發生液漏

一、篩板精餾實驗裝置篩板的流體力學驗算
1.氣體通過篩板壓強相當的液柱高度hp
（1）干板壓降相當的液柱高度，查干篩孔的流量系數圖得，C0=0.84
（2）氣體穿過板上液層壓降相當的液柱高度由充氣系數與關聯圖查得板上液層充氣系數﹦0.62
（3）克服液體表面張力壓降相當的液柱高度，故單板壓降
二、篩板精餾實驗裝置篩板的流體力學驗算
1、干板壓降相當的液柱高度，查干篩孔的流量系數圖得，C0=0.84
2、氣體穿過板上液層壓降相當的液柱高度，由充氣系數與關聯圖查得板上液層充氣系數﹦0.73
3、克服液體表面張力壓降相當的液柱高度，故單板壓降
二、霧沫夾帶量的驗算
1、篩板精餾實驗裝置霧沫夾帶量的驗算
故在設計負荷下不會發生過量霧沫夾帶。
2、篩板精餾實驗裝置霧沫夾帶量的驗算
故在設計負荷下不會發生過量霧沫夾帶。
三、篩板精餾實驗裝置漏液的驗算
1、篩板精餾實驗裝置漏液的驗算
篩板的穩定性系數 故在設計負荷下不會產生過量漏液。
2、篩板精餾實驗裝置漏液的驗算
篩板的穩定性系數 故在設計負荷下不會產生過量漏液。
四、液泛驗算
1、篩板精餾實驗裝置液泛驗算 為防止降液管液泛的發生，應使降液管中清液層高度，則故在設計負荷下不會發生液泛。
2、篩板精餾實驗裝置液泛驗算
為防止降液管液泛的發生，應使降液管中清液層高度，則故在設計負荷下不會發生液泛。根據以上塔板的各項液體力學驗算，可認為此精餾塔塔徑及各項工藝尺寸是適合的

『肆』 設計一個小實驗裝置 讓乒乓球浮起來~~

問題太籠統，沒說清楚

『伍』 如何入門計算流體力學

計算流體力學入門

第一章

基本原理和方程

1
．

計算流體力學的基本原理

1
．
1

為什麼會有計算流體力學

1
．
2

計算流體力學是一種科研工具

1
．
3

計算流體力學是一種設計工具

1
．
4

計算流體力學的沖擊－其它方面的應用

1
．
4
．
1

汽車和發動機方面的應用

1
．
4
．
2

工業製造領域的應用

1
．
4
．
3

土木工程中的應用

1
．
4
．
4

環境工程中的應用

1
．
4
．
5

海軍體形中的應用（如潛艇）

在第一部分，作為本書的出發點，首先介紹計算流體力學的一些基本原理和思想，同
時也導出並討論流體力學的基本控制方程組，
這些方程組是計算流體力學的物理基礎，
在理
解和應用計算流體力學的任何一方面之前，
必須完全了解控制方程組的數學形式和各項的物
理意義，所有這些就是第一部分的注意內容。

1
．
1

為什麼有計算流體力學

時間：
21
世紀早期。

地點：世界上任何地方的一個主要機場。

事件：一架光滑美麗的飛機沿著跑道飛奔，起飛，很快就從視野中消失。幾分鍾之內，
飛機加速到音速。仍然在大氣層內，飛機的超音速燃燒式噴氣發動機將飛機推
進到了
26000ft/s
－軌道速度－飛行器進入地球軌道的速度。

這是不是一個充滿幻想的夢？這個夢還沒有實現，這是一個星際運輸工具的概念，從
20
世
紀八十年代到九十年代，已經有幾個國家已經開始這方面的研製工作。特別的，圖
1.1
顯示
的是一個藝術家為
NASD
設計的飛行器的圖紙。美國從八十年代中期開始就進行這項精深
的研究。
對航空知識了解的人都知道，
象這種飛行器，
這樣的推進力使飛機飛的更快更高的
設想總有一天會實現。但是，只有當
CFD
發展到了一定程度，能夠高效准確可靠的計算通
過飛行器和發動機周圍的三維流場的時候，
這個設想才能實現，
不幸的是地球上的測量裝置
－風洞－還不存在這種超音速飛行的飛行體系。
我們的風洞還不能同時模擬星際飛行器在飛
行中所遇到的高
Ma
和高的流場溫度。在
21
世紀，也不會出現這樣的風洞，因此，
CFD
就
是設計這種飛行器的主要手段。為了設計這種飛行器和其它方面的原因，出現了
CFD
－本
書的主要內容。
CFD
在現代實際流體力學中非常重要。

CFD
組成了流體力學理論研究和發展的
「第三中方法」
。
17
世紀在英國和法國，
奠定了
試驗流體力學的基礎，
18
世紀和
19
世紀，主要也是在在歐洲，逐漸出現了理論流體動力學
（參考書
3
－
5
是有關流體動力學和航空動力學發展歷史的）
。結果，整個
20
世紀，流體動
力學的研究和實踐包括兩個方面（所有物理科學和工程問題）
，一方面是純理論方面，另一
方面是純實驗方面。如果是在
60
年代學習流體力學，你需要在理論和實驗方面進行學。
隨著高速數字數字計算機的到來，
以計算機為基礎的解決物理問題的數字代數也發展的很精
確，
這些對我們今天研究和實踐流體動力學提供了革命性的方法，
這引入了流體動力學研究
中基本的第三種方法－
CFD
方法。正如圖
1.2
所表明的，在分析解決流體動力學問題中，
CFD
和純理論以及純實驗研究同等重要。
這並不是靈光一顯，
只要人類高級文明存在，
CFD
就要發揮作用。因此，現在通過學習
CFD
，你就會參與一場令人敬畏的，歷史性的革命中，
這就是本書的重要性所在。

但是，
CFD
雖然不能代替其它方法，它畢竟提供了一個新的研究方法，非常有前景。
CFD
對純理論和純實驗研究有非常好的協調補充作用，
但是並不能替代這兩種計算方法
（有
時有建議作用）
。經常需要理論和試驗方法。流體動力學的發展依賴於這三種方法的協調發
展。
CFD
有助於理解和解釋理論和試驗的結果，反過來，
CFD
的結果也需要理論計算來驗
證。最後需要注意，
CFD
現在非常普通，
CFD
是計算流體力學的縮寫，在本書中，也將使
用這一縮寫。

1
．
2

計算流體力學是一種研究工具

在不同馬赫數和雷諾數下給定流體條件，
CFD
的結果累死於實驗室中風洞的結果。風
洞一般來說是一種沉重、笨拙的裝置，
CFD
和此不同，它通常是一個計算程序（以軟盤為
例）
，
可以隨身攜帶。
更佳的方法是，
可以將程序存儲在一個指定的計算機上，在千里之外，
在任何一個終端設備上就可以使用程序進行計算，也即是說
CFD
是一個隨身攜帶的工具，
或者隨身攜帶的風洞。

更深一步對比，可以以此計算程序為工具來做數字實驗。例如，假設有個程序可以計
算如圖
1.3
所示的流過機翼的粘性、亞音速可壓縮流體的運動（這個計算程序是有
Kothari
和
Anderson
所寫－參考書
6
）
。這些計算程序採用有限差分法來求解粘性流體運動的完整
N-S
方程。
N-S
方程和其它的流體控制方程在第二章中導出，在參考書
6
中，
Kothari
和
Anderson
採用的是標準的計算方法，這些標准計算方法貫穿本書的各個章節中，也就是說
當學習完本書後，
具備了求解流過機翼表面的可壓縮流體的運動，
這些內容在參考書
6
中都
有介紹。
現在假設已經有了這樣一個程序，
那麼現在就可以做一些有趣的實驗，
這些實驗在
文字描述上和風洞實驗完全相同，
只是用計算機所做的實驗是數字的。
為了更具體的了解數
字實驗的原理，從參考書
6
中摘錄一個實驗進行說明。

這個例子是一個數字實驗，在一定程度上可以闡明流場的物理作用，而真實實驗卻不
能做到。例如，圖
1.3
所示為亞音速可壓縮流體流過
Wortmam
機翼的流動。問題是：在
Re
＝
100,000
時，流體機翼的層流和湍流的區別是什麼？對於計算機程序來說，這是一個正問
題。層流狀態下計算一次，湍流狀態下計算一次，
計算以後比較兩種情況下的結果。在這種
情況下，
僅僅通過控製程序中的開關量就可以改變真實流體的自然特徵，
這在風洞實驗中是
做不到的圖
1.9
所示的為層流運動，即使在攻角為
0
的情況下，計算結果表明在機翼上下表
面都出現分離流動，在參考書
6
和
7
中，分離流對應於低雷諾數流動（
Re
＝
100,000
）
。
CFD
的計算結果也顯示這種層流狀態下的分量流是不穩定的。
計算這種流動採用的方法是時間匹
配法，
使用的是————————————
（有關時間匹配法的原理和數值細節在隨後章節
中會有介紹）
。
圖
1.3a
顯示的是該不穩定流動在給定時刻下流線的瞬態圖。
與此相反，
圖
1.3b
顯示的是採用湍流模型計算時所計算出的流線圖。
計算得到的湍流是附著流動，
而且計算結
果表明流動是穩定的，並且
CFD
的數字實驗可以分析在其它參數相同的情況下，層流和湍
流的區別，而這在實驗室中是做不到的。

在實驗室中，物理實驗和數字實驗同時進行，數字實驗有時可以有助於解釋物理實驗，
甚至可以確定物理實驗不能確定的表面現象。圖
1.3a
和
b
中層流和湍流的對比就是一個例
子。這種比較還有更深層的含義：圖
1.4
顯示的是風洞實驗中
Wortmam
機翼的升力系數和
攻角的函數關系，實驗數據是有托馬斯博士和他的同事在————大學獲得的（見參考書
7
）
，與參考書
6
中描寫的一樣，圖
1.4
顯示的
0
度攻角的實驗結果和
CFD
計算結果象匹配。
這里顯示了兩個截然不同的計算結果，
實心圓代表的一種層流結果，
立方體代表的是在不穩
定分離流下升力系數的振幅。這在圖
1.3a
中已經表明過。注意在
0
度處，層流流動的升力
系數
a
和實驗結果相差比較大，圖中立方體代表的是湍流狀態下的結果，對應於圖
1.3b
所
示的穩定流動，湍流情況下舉力系數
Cl
和實驗結果符合的較好。圖
1.5
是和攻角相對的機
翼拉力系數圖，
此圖更進一步表明了這種對比的結果。
空心方塊顯示的是
MIELLER
的實驗
數據，實心的方塊是
CFD
在
0


的情況下的計算結果，實心圓和振幅欄給出層流狀態下
計算的振幅值，
和實驗結果相比，差別較大。
而實心方塊代表的是穩定湍流下的結果，
這種
情況和實驗結果符合的很好。
計算結果和實驗結果的重要性不僅僅在於比較。
在風洞實驗中，
由於觀測本身存在一些不確定的因素，
因此不能確定流動是層流還是湍流，
但是通過比較圖
1.4
和
1.5
所示的
CFD
的計算結果，可以得出結果，在風洞試驗中，流過機翼表面的流動確
實是湍流，因為湍流模型計算的結果和實驗相符而層流卻不相等。這是一個
CFD
和實驗完
美和諧統一的例子。
這不僅僅提供數字上的比較，
在這種情況下也能提供一種實驗條件下解
釋基本現象的方法。這是一個以
CFD
為框架進行數字實驗的圖例。

1
．
3

計算流體力學是一種設計工具

在
20
世紀
50
年代，還沒有我們今天想像的
CFD
，到了
70
年代，出現了
CFD
，但那時
的計算機和代數模型局限於解決理論問題，
特別是二維流動。
真正的流體機械－壓縮機、
透
平機，管道流動，飛機等主要都是三維流動。在
70
年代，數字計算機的存儲能力和計算速
度還不能用來計算任何實際的三維流動。到了
90
年代，情況開始逐漸發生變化。現在
CFD
對三維流動的計算已經很豐富了，
在一定程度上，
三維流動計算並不是經常做的，
因為如果
要成功的對實際應用的三維流動進行分析計算，
如對飛機飛行中的整個流場進行分析，
需要
很多的人力和計算機資源。
但是三維計算方法在工業和市政設施中越來越盛行。
的確，
有些
三維流動的計算程序已經成為工業標准，
有人在設計工程中就採用這樣的程序。
在這一部分
中，用一個例子來強調這一點。

現代告訴飛行器，
如圖
1.6
所示的
F-20
，
在接近音速的時候空氣動力學模型復雜，
這是
一個應用
CFD
作為設計工具的豐富示例。圖
1.6
顯示的是在馬赫數為
0.95
和攻角為
8
度的
情況下，
F-20
在接近音速時候自由流表面壓力系數的分布情況，這些數值是
BUSH
和
BERGMAN
採用
JAMESON
發展的有限體積直接數值方法計算出來的結果。圖
1.6a
顯示的
是過
F-20
表面的的等壓系數線圖，一條等壓線對應於一個固定的壓力軌跡，等壓線密集的
地方壓力梯度大，
特別是機翼尾部和包圍機身的外部，
等壓線特別密集，
在這些地方包含接
近聲波的振動。包括局部振動和擴展振動的區域也顯示在圖中
1.6
中，另外圖
1.6
中還清楚
的表明，
CFD
提供了一種計算完整飛機周圍流場的方法，包括表面三維壓力分布。結構工
程師了解這一點非常重要，
他們只有清楚的了解到飛行器的空氣動力受力的分布細節才能夠
正確的設計飛行器的結構。
這一點對空氣動力學家也很重要，
結合表面壓力分布，
他們可以
得到升力和推進力的情況（關於這方面的細節詳見參考書
8
）————。而且，
CFD
計算結
果也提供了有關機身和機翼交界處渦旋的生成情況，圖
1.7
顯示了這一點，此圖取自參考書
9
，馬赫數和攻角分別為
0.26
和
25
度。了解這些渦旋的運動情況和它們和飛行器的其它部
分如何相互作用，對飛行器的整體空氣動力設計非常重要。

總之，
CFD
是一個非常有力的設計工具，正如在第二部分介紹的，作為一種設計工具，

『陸』 流體力學綜合實驗實驗報告如何畫圖

繪圖實驗報告一般採用手繪圖，流體力學綜合實驗目的是測定水在管道內流動時的直管阻力損失，作出與Re的關系曲線。

『柒』 流體力學在日常生活中的應用

只要是涉及到流體的介質的都會用到流體力學。
靜止的流體用流體靜力學，運動的流體用到流體動力學。
日常生活中有很多和流體力學相關的，例如：閥門的設計，沖水馬桶的設計，汽車流線的設計，空調出風口的設計，等等。

『捌』 流體力學:在離心式水泵實驗裝置上測得出水管內泵出口處表壓強和水泵體積流量。求泵的輸出功率

上面回答還是存在偏頗。總揚程H=28.57+7.5=36.07米這個是不準確的，原因是水泵吸入段還存在水力損失，總揚程要加上這部分損失（局部損失+沿程損失）。

『玖』 急！！！！關於化工原理流體力學的綜合實驗的問題

1. 直管阻力產生原因為流體黏性引起的內摩擦力，即流動阻力使得部分機內械能轉化為流體的內能容，導致機械能不守恆；而局部阻力主要是由於流道截面和流動方向的突變引起的邊界層分離和迴流漩渦造成的。
測定方法主要如下：
直管阻力：利用壓力計測定所測流體在所測水平等徑管內流動的壓差，一定要水平等徑！！
再根據 壓差=流體密度*阻力損失 就可求得直管阻力
局部阻力：一樣的方法
2. 泵的工作點確定很簡單：將離心泵的特性曲線（泵揚程-泵體積流量）和管路的特性曲線（管路所需壓頭-管路體積流量）聯立求解，交點就是泵的工作點。
3. 水平和垂直管在相同條件下所測的阻力損失是一樣的。由伯努利方程很好推算的。但是實際測量出來的數值可能有些許偏差，主要是要完全讓水平和垂直管內的流體的流速，流型和速度場完全分布一致的話，很難達到，所以造成一些偏差。但是理論上兩者的測量值是一致的。

希望可以幫到你哈。。。
(*^__^*)