设计型流体力学实验装置的设计

『壹』 大学专业问题

机械类专业一共有四个:
机械设计制造及其自动化,材料成型及控制工程,工业设计,过程装备与控制工程,都属于工科类专业
除了学习相关的高校基础公共课程,还按各个专业不同学习专业知识.
机械设计制造及其自动化:
主要课程：工程力学、机械设计基础、电工与电子技术、微型计算机原理及应用、机械工程材料、制造技术基础等

主要实践性教学环节：包括军训，金工、电工、电子实习，认识实习，生产实习，社会实践，课程设计，毕业设计（论文）等，一般应安排40周以上。

主要专业实验：现代制造技术综合实验、测试与信息处理实验等
材料成型及控制工程:
主干学科：机械工程、材料科学与工程

主要课程：工程力学、机械原理及机械零件、电工与电子技术、微型计算机原理及应用、热加工工艺基础、热加工工艺设备及设计、检测技术及控制工程、CAD/CAM基础等

主要实践性教学环节：包括军训，金工、电工、电子实习，认识实习

主要专业实验：塑性成型工艺过程综合实验、铸造工艺过程综合实验、焊接工艺过程综合实验、材料性能及检证、CAD上机实验等
工业设计:
主干学科：机械工程、艺术学

主要课程：力学、电工学、机械设计基础、工业美术、造型设计基础、工程材料、人机工程学、心理学、计算机辅助设计、视觉传达设计、环境设计等

主要实践性教学环节：包括军训，金工、电工、电子实习，认识实习，生产实习，社会实践，课程设计，毕业设计（论文）等，一般应安排40周以上。
过程装备与控制工程:
主要课程：化学、物理、物理化学、化工计算、化工原理、工程热力学、流体力学、粉体力学、工程力学、机械设计、计算机应用技术、计算机控制技术、化工装置设计、控制与管理技术等

主要实践教学环节：包括金工实习、认识实习、生产实习、机械设计课程设计、化工工艺及设备课程设计、毕业设计（论文）等，一般安排35周～45周。

主要专业实验：流体力学实验、热力学实验、粉体力学实验、设备强度实验、微机测量与控制实验、化工装置实验等
能介绍的就那么多了,还有,这几个专业毕业签证的时候比较好签,都是抢手人才,不过就是工资不太高
其他专业是怎么报的那你就怎么报这些专业就行,一样的......

参考资料：http://bbs.6318.cn/showforum-2.aspx

『贰』 流体力学的研究方法

可以分为现场观测、实验室模拟、理论分析、数值计算四个方面： 根据流体运动的普遍规律如质量守恒、动量守恒、能量守恒等，利用数学分析的手段，研究流体的运动，解释已知的现象，预测可能发生的结果。理论分析的步骤大致如下：
①建立“力学模型”
一般做法是：针对实际流体的力学问题，分析其中的各种矛盾并抓住主要方面，对问题进行简化而建立反映问题本质的“力学模型”。流体力学中最常用的基本模型有：连续介质（见连续介质假设）、牛顿流体、不可压缩流体、理想流体（见粘性流体）、平面流动等。
②建立控制方程
针对流体运动的特点，用数学语言将质量守恒、动量守恒、能量守恒等定律表达出来，从而得到连续性方程、动量方程和能量方程。此外，还要加上某些联系流动参量的关系式（例如状态方程），或者其他方程。这些方程合在一起称为流体力学基本方程组。流体运动在空间和时间上常有一定的限制，因此，应给出边界条件和初始条件。整个流动问题的数学模式就是建立起封闭的、流动参量必须满足的方程组，并给出恰当的边界条件和初始条件。
③求解方程组
在给定的边界条件和初始条件下，利用数学方法，求方程组的解。由于这方程组是非线性的偏微分方程组，难以求得解析解，必须加以简化，这就是前面所说的建立力学模型的原因之一。力学家经过多年努力，创造出许多数学方法或技巧来解这些方程组（主要是简化了的方程组），得到一些解析解。
④对解进行分析解释
求出方程组的解后，结合具体流动，解释这些解的物理含义和流动机理。通常还要将这些理论结果同实验结果进行比较，以确定所得解的准确程度和力学模型的适用范围。 前面提到的采用简化模型后的方程组或封闭的流体力学基本方程组用数值方法求解。电子计算机的出现和发展，使许多原来无法用理论分析求解的复杂流体力学问题有了求得数值解的可能性。数值方法可以部分或完全代替某些实验，节省实验费用。数值计算方法最近发展很快，其重要性与日俱增。
四种研究方法之间的关系：
解决流体力学问题时，现场观测、实验室模拟、理论分析和数值计算几方面是相辅相成的。实验需要理论指导，才能从分散的、表面上无联系的现象和实验数据中得出规律性的结论。反之，理论分析和数值计算也要依靠现场观测和实验室模拟给出物理图案或数据以建立流动的力学模型和数学模式；最后，还须依靠实验来检验这些模型和模式的完善程度。此外，实际流动往往异常复杂（例如湍流），理论分析和数值计算会遇到巨大的数学和计算方面的困难，得不到具体结果，只能通过现场观测和实验室模拟进行研究。

『叁』 精馏塔筛板的稳定系数为多少时不会发生液漏

一、筛板精馏实验装置筛板的流体力学验算
1.气体通过筛板压强相当的液柱高度hp
（1）干板压降相当的液柱高度，查干筛孔的流量系数图得，C0=0.84
（2）气体穿过板上液层压降相当的液柱高度由充气系数与关联图查得板上液层充气系数﹦0.62
（3）克服液体表面张力压降相当的液柱高度，故单板压降
二、筛板精馏实验装置筛板的流体力学验算
1、干板压降相当的液柱高度，查干筛孔的流量系数图得，C0=0.84
2、气体穿过板上液层压降相当的液柱高度，由充气系数与关联图查得板上液层充气系数﹦0.73
3、克服液体表面张力压降相当的液柱高度，故单板压降
二、雾沫夹带量的验算
1、筛板精馏实验装置雾沫夹带量的验算
故在设计负荷下不会发生过量雾沫夹带。
2、筛板精馏实验装置雾沫夹带量的验算
故在设计负荷下不会发生过量雾沫夹带。
三、筛板精馏实验装置漏液的验算
1、筛板精馏实验装置漏液的验算
筛板的稳定性系数 故在设计负荷下不会产生过量漏液。
2、筛板精馏实验装置漏液的验算
筛板的稳定性系数 故在设计负荷下不会产生过量漏液。
四、液泛验算
1、筛板精馏实验装置液泛验算 为防止降液管液泛的发生，应使降液管中清液层高度，则故在设计负荷下不会发生液泛。
2、筛板精馏实验装置液泛验算
为防止降液管液泛的发生，应使降液管中清液层高度，则故在设计负荷下不会发生液泛。根据以上塔板的各项液体力学验算，可认为此精馏塔塔径及各项工艺尺寸是适合的

『肆』 设计一个小实验装置 让乒乓球浮起来~~

问题太笼统，没说清楚

『伍』 如何入门计算流体力学

计算流体力学入门

第一章

基本原理和方程

1
．

计算流体力学的基本原理

1
．
1

为什么会有计算流体力学

1
．
2

计算流体力学是一种科研工具

1
．
3

计算流体力学是一种设计工具

1
．
4

计算流体力学的冲击－其它方面的应用

1
．
4
．
1

汽车和发动机方面的应用

1
．
4
．
2

工业制造领域的应用

1
．
4
．
3

土木工程中的应用

1
．
4
．
4

环境工程中的应用

1
．
4
．
5

海军体形中的应用（如潜艇）

在第一部分，作为本书的出发点，首先介绍计算流体力学的一些基本原理和思想，同
时也导出并讨论流体力学的基本控制方程组，
这些方程组是计算流体力学的物理基础，
在理
解和应用计算流体力学的任何一方面之前，
必须完全了解控制方程组的数学形式和各项的物
理意义，所有这些就是第一部分的注意内容。

1
．
1

为什么有计算流体力学

时间：
21
世纪早期。

地点：世界上任何地方的一个主要机场。

事件：一架光滑美丽的飞机沿着跑道飞奔，起飞，很快就从视野中消失。几分钟之内，
飞机加速到音速。仍然在大气层内，飞机的超音速燃烧式喷气发动机将飞机推
进到了
26000ft/s
－轨道速度－飞行器进入地球轨道的速度。

这是不是一个充满幻想的梦？这个梦还没有实现，这是一个星际运输工具的概念，从
20
世
纪八十年代到九十年代，已经有几个国家已经开始这方面的研制工作。特别的，图
1.1
显示
的是一个艺术家为
NASD
设计的飞行器的图纸。美国从八十年代中期开始就进行这项精深
的研究。
对航空知识了解的人都知道，
象这种飞行器，
这样的推进力使飞机飞的更快更高的
设想总有一天会实现。但是，只有当
CFD
发展到了一定程度，能够高效准确可靠的计算通
过飞行器和发动机周围的三维流场的时候，
这个设想才能实现，
不幸的是地球上的测量装置
－风洞－还不存在这种超音速飞行的飞行体系。
我们的风洞还不能同时模拟星际飞行器在飞
行中所遇到的高
Ma
和高的流场温度。在
21
世纪，也不会出现这样的风洞，因此，
CFD
就
是设计这种飞行器的主要手段。为了设计这种飞行器和其它方面的原因，出现了
CFD
－本
书的主要内容。
CFD
在现代实际流体力学中非常重要。

CFD
组成了流体力学理论研究和发展的
“第三中方法”
。
17
世纪在英国和法国，
奠定了
试验流体力学的基础，
18
世纪和
19
世纪，主要也是在在欧洲，逐渐出现了理论流体动力学
（参考书
3
－
5
是有关流体动力学和航空动力学发展历史的）
。结果，整个
20
世纪，流体动
力学的研究和实践包括两个方面（所有物理科学和工程问题）
，一方面是纯理论方面，另一
方面是纯实验方面。如果是在
60
年代学习流体力学，你需要在理论和实验方面进行学。
随着高速数字数字计算机的到来，
以计算机为基础的解决物理问题的数字代数也发展的很精
确，
这些对我们今天研究和实践流体动力学提供了革命性的方法，
这引入了流体动力学研究
中基本的第三种方法－
CFD
方法。正如图
1.2
所表明的，在分析解决流体动力学问题中，
CFD
和纯理论以及纯实验研究同等重要。
这并不是灵光一显，
只要人类高级文明存在，
CFD
就要发挥作用。因此，现在通过学习
CFD
，你就会参与一场令人敬畏的，历史性的革命中，
这就是本书的重要性所在。

但是，
CFD
虽然不能代替其它方法，它毕竟提供了一个新的研究方法，非常有前景。
CFD
对纯理论和纯实验研究有非常好的协调补充作用，
但是并不能替代这两种计算方法
（有
时有建议作用）
。经常需要理论和试验方法。流体动力学的发展依赖于这三种方法的协调发
展。
CFD
有助于理解和解释理论和试验的结果，反过来，
CFD
的结果也需要理论计算来验
证。最后需要注意，
CFD
现在非常普通，
CFD
是计算流体力学的缩写，在本书中，也将使
用这一缩写。

1
．
2

计算流体力学是一种研究工具

在不同马赫数和雷诺数下给定流体条件，
CFD
的结果累死于实验室中风洞的结果。风
洞一般来说是一种沉重、笨拙的装置，
CFD
和此不同，它通常是一个计算程序（以软盘为
例）
，
可以随身携带。
更佳的方法是，
可以将程序存储在一个指定的计算机上，在千里之外，
在任何一个终端设备上就可以使用程序进行计算，也即是说
CFD
是一个随身携带的工具，
或者随身携带的风洞。

更深一步对比，可以以此计算程序为工具来做数字实验。例如，假设有个程序可以计
算如图
1.3
所示的流过机翼的粘性、亚音速可压缩流体的运动（这个计算程序是有
Kothari
和
Anderson
所写－参考书
6
）
。这些计算程序采用有限差分法来求解粘性流体运动的完整
N-S
方程。
N-S
方程和其它的流体控制方程在第二章中导出，在参考书
6
中，
Kothari
和
Anderson
采用的是标准的计算方法，这些标准计算方法贯穿本书的各个章节中，也就是说
当学习完本书后，
具备了求解流过机翼表面的可压缩流体的运动，
这些内容在参考书
6
中都
有介绍。
现在假设已经有了这样一个程序，
那么现在就可以做一些有趣的实验，
这些实验在
文字描述上和风洞实验完全相同，
只是用计算机所做的实验是数字的。
为了更具体的了解数
字实验的原理，从参考书
6
中摘录一个实验进行说明。

这个例子是一个数字实验，在一定程度上可以阐明流场的物理作用，而真实实验却不
能做到。例如，图
1.3
所示为亚音速可压缩流体流过
Wortmam
机翼的流动。问题是：在
Re
＝
100,000
时，流体机翼的层流和湍流的区别是什么？对于计算机程序来说，这是一个正问
题。层流状态下计算一次，湍流状态下计算一次，
计算以后比较两种情况下的结果。在这种
情况下，
仅仅通过控制程序中的开关量就可以改变真实流体的自然特征，
这在风洞实验中是
做不到的图
1.9
所示的为层流运动，即使在攻角为
0
的情况下，计算结果表明在机翼上下表
面都出现分离流动，在参考书
6
和
7
中，分离流对应于低雷诺数流动（
Re
＝
100,000
）
。
CFD
的计算结果也显示这种层流状态下的分量流是不稳定的。
计算这种流动采用的方法是时间匹
配法，
使用的是————————————
（有关时间匹配法的原理和数值细节在随后章节
中会有介绍）
。
图
1.3a
显示的是该不稳定流动在给定时刻下流线的瞬态图。
与此相反，
图
1.3b
显示的是采用湍流模型计算时所计算出的流线图。
计算得到的湍流是附着流动，
而且计算结
果表明流动是稳定的，并且
CFD
的数字实验可以分析在其它参数相同的情况下，层流和湍
流的区别，而这在实验室中是做不到的。

在实验室中，物理实验和数字实验同时进行，数字实验有时可以有助于解释物理实验，
甚至可以确定物理实验不能确定的表面现象。图
1.3a
和
b
中层流和湍流的对比就是一个例
子。这种比较还有更深层的含义：图
1.4
显示的是风洞实验中
Wortmam
机翼的升力系数和
攻角的函数关系，实验数据是有托马斯博士和他的同事在————大学获得的（见参考书
7
）
，与参考书
6
中描写的一样，图
1.4
显示的
0
度攻角的实验结果和
CFD
计算结果象匹配。
这里显示了两个截然不同的计算结果，
实心圆代表的一种层流结果，
立方体代表的是在不稳
定分离流下升力系数的振幅。这在图
1.3a
中已经表明过。注意在
0
度处，层流流动的升力
系数
a
和实验结果相差比较大，图中立方体代表的是湍流状态下的结果，对应于图
1.3b
所
示的稳定流动，湍流情况下举力系数
Cl
和实验结果符合的较好。图
1.5
是和攻角相对的机
翼拉力系数图，
此图更进一步表明了这种对比的结果。
空心方块显示的是
MIELLER
的实验
数据，实心的方块是
CFD
在
0


的情况下的计算结果，实心圆和振幅栏给出层流状态下
计算的振幅值，
和实验结果相比，差别较大。
而实心方块代表的是稳定湍流下的结果，
这种
情况和实验结果符合的很好。
计算结果和实验结果的重要性不仅仅在于比较。
在风洞实验中，
由于观测本身存在一些不确定的因素，
因此不能确定流动是层流还是湍流，
但是通过比较图
1.4
和
1.5
所示的
CFD
的计算结果，可以得出结果，在风洞试验中，流过机翼表面的流动确
实是湍流，因为湍流模型计算的结果和实验相符而层流却不相等。这是一个
CFD
和实验完
美和谐统一的例子。
这不仅仅提供数字上的比较，
在这种情况下也能提供一种实验条件下解
释基本现象的方法。这是一个以
CFD
为框架进行数字实验的图例。

1
．
3

计算流体力学是一种设计工具

在
20
世纪
50
年代，还没有我们今天想象的
CFD
，到了
70
年代，出现了
CFD
，但那时
的计算机和代数模型局限于解决理论问题，
特别是二维流动。
真正的流体机械－压缩机、
透
平机，管道流动，飞机等主要都是三维流动。在
70
年代，数字计算机的存储能力和计算速
度还不能用来计算任何实际的三维流动。到了
90
年代，情况开始逐渐发生变化。现在
CFD
对三维流动的计算已经很丰富了，
在一定程度上，
三维流动计算并不是经常做的，
因为如果
要成功的对实际应用的三维流动进行分析计算，
如对飞机飞行中的整个流场进行分析，
需要
很多的人力和计算机资源。
但是三维计算方法在工业和市政设施中越来越盛行。
的确，
有些
三维流动的计算程序已经成为工业标准，
有人在设计工程中就采用这样的程序。
在这一部分
中，用一个例子来强调这一点。

现代告诉飞行器，
如图
1.6
所示的
F-20
，
在接近音速的时候空气动力学模型复杂，
这是
一个应用
CFD
作为设计工具的丰富示例。图
1.6
显示的是在马赫数为
0.95
和攻角为
8
度的
情况下，
F-20
在接近音速时候自由流表面压力系数的分布情况，这些数值是
BUSH
和
BERGMAN
采用
JAMESON
发展的有限体积直接数值方法计算出来的结果。图
1.6a
显示的
是过
F-20
表面的的等压系数线图，一条等压线对应于一个固定的压力轨迹，等压线密集的
地方压力梯度大，
特别是机翼尾部和包围机身的外部，
等压线特别密集，
在这些地方包含接
近声波的振动。包括局部振动和扩展振动的区域也显示在图中
1.6
中，另外图
1.6
中还清楚
的表明，
CFD
提供了一种计算完整飞机周围流场的方法，包括表面三维压力分布。结构工
程师了解这一点非常重要，
他们只有清楚的了解到飞行器的空气动力受力的分布细节才能够
正确的设计飞行器的结构。
这一点对空气动力学家也很重要，
结合表面压力分布，
他们可以
得到升力和推进力的情况（关于这方面的细节详见参考书
8
）————。而且，
CFD
计算结
果也提供了有关机身和机翼交界处涡旋的生成情况，图
1.7
显示了这一点，此图取自参考书
9
，马赫数和攻角分别为
0.26
和
25
度。了解这些涡旋的运动情况和它们和飞行器的其它部
分如何相互作用，对飞行器的整体空气动力设计非常重要。

总之，
CFD
是一个非常有力的设计工具，正如在第二部分介绍的，作为一种设计工具，

『陆』 流体力学综合实验实验报告如何画图

绘图实验报告一般采用手绘图，流体力学综合实验目的是测定水在管道内流动时的直管阻力损失，作出与Re的关系曲线。

『柒』 流体力学在日常生活中的应用

只要是涉及到流体的介质的都会用到流体力学。
静止的流体用流体静力学，运动的流体用到流体动力学。
日常生活中有很多和流体力学相关的，例如：阀门的设计，冲水马桶的设计，汽车流线的设计，空调出风口的设计，等等。

『捌』 流体力学:在离心式水泵实验装置上测得出水管内泵出口处表压强和水泵体积流量。求泵的输出功率

上面回答还是存在偏颇。总扬程H=28.57+7.5=36.07米这个是不准确的，原因是水泵吸入段还存在水力损失，总扬程要加上这部分损失（局部损失+沿程损失）。

『玖』 急！！！！关于化工原理流体力学的综合实验的问题

1. 直管阻力产生原因为流体黏性引起的内摩擦力，即流动阻力使得部分机内械能转化为流体的内能容，导致机械能不守恒；而局部阻力主要是由于流道截面和流动方向的突变引起的边界层分离和回流漩涡造成的。
测定方法主要如下：
直管阻力：利用压力计测定所测流体在所测水平等径管内流动的压差，一定要水平等径！！
再根据 压差=流体密度*阻力损失 就可求得直管阻力
局部阻力：一样的方法
2. 泵的工作点确定很简单：将离心泵的特性曲线（泵扬程-泵体积流量）和管路的特性曲线（管路所需压头-管路体积流量）联立求解，交点就是泵的工作点。
3. 水平和垂直管在相同条件下所测的阻力损失是一样的。由伯努利方程很好推算的。但是实际测量出来的数值可能有些许偏差，主要是要完全让水平和垂直管内的流体的流速，流型和速度场完全分布一致的话，很难达到，所以造成一些偏差。但是理论上两者的测量值是一致的。

希望可以帮到你哈。。。
(*^__^*)