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一、流体2——设计基础(海南大学课件)
《农业设施设计基础》
第一章 流体(2 )
——流体力学基础
园艺园林学院 庞真真
主要内容
流体力学相关概念
流体静压强
恒定流动能量方程
流动阻力和能量损失(自学)
孔口管嘴与管道流动(自学)
农业设施通风基础
什么是流体力学?
高尔夫球是表面光滑还是粗糙?
表面越粗糙阻力也就越大!
汽车阻力来至前部还是尾部?
首当其冲
机翼升力来至下部还是上部?
人们的直观印象是空气从下面冲击着鸟的翅膀,把鸟
托在空中
为什么地铁站或者在火车站要站在黄线外?
高尔夫球是表面光滑还是粗糙?
表面有很多划痕的旧球反而飞得更远,这个谜直
到20世纪建立流体力学边界层理论后才解开
在同样大小和重量下,表面有凹坑的高尔夫球飞
行距离为光滑球的5倍。
汽车阻力来自前部还是后部?
汽车发明于19世纪末,当时人们认为汽车的阻力主要来自
前部对空气的撞击,因此早期的汽车后部是陡峭的,称为
箱型车,阻力系数C 很大,约为0.8
D
实际上汽车阻力主要来自后部形成的尾流,称为形状阻力
20世纪30年代起,人们开始运用流体力学原理改进
汽车尾部形状,出现甲壳虫型,阻力系数降至0.6
20世纪50-60年代改进为船型,阻力系数为0.45
80年代经过风洞实验系统研究后,又改进为鱼型,阻力系
数为0.3。以后进一步改进为楔型,阻力系数为0.2
90年代后,科研人员研制开发的未来型汽车,阻力系数仅
为0.137
在汽车外形设计中流体力学性能研究已占主导地位,合理
的外形使汽车具有更好的动力学性能和更低的耗油率
机翼升力来至下部还是上部?
19世纪初建立的流体力学环量理论,彻底改变了人
们的传统观念
测量和计算表明,上部吸力的贡献远比下部要大
机翼升力来至下部还是上部?
旋转的球带动空气形成环流,一侧气体加速,另
一侧减速,形成压差力,使足球拐弯,称为马格
努斯效应
机翼的特殊形状使它不用旋转就能产生环量,上
部流速加快形成吸力,下部流速减慢形成压力,
两者合成形成升力
为什么地铁站或者在火车站要站在黄线外?
根据伯努利原理,空气流动越快,气体压强越小
,在列车飞驰而过气流速度快,压强小,人如果
站的很近的话容易被大气压挤下站台
塔克马吊桥
/v_show/id_XMTc1MTQ2MTky.html
/user/blog1007466205-0-1.html
涡街
流体力学相关概念
定义:根据理论力学的普遍原理,借助大量的实际资
料,运用数学和实验方法来研究流体平衡和运动规律
及其实际运用的一门科学
方法:实验方法、分析方法、数值方法
内容:
平衡规律:压力分布、压力计算 流体静力学
流动规律:速度分布、压力分布、能量损失 流体运动学
流、固体相互作用:力与流动的关系 流体动力学
方法——实验、分析、数值
风洞实验 数值模拟
应用——航天、海洋、建筑、水利
医学——生物流体力学
绝大多数生物流体都属
于现在所定义的非牛顿
流体。人身上的血液、
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