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水動力學(xué)原理是什么原理?

來源:新能源網(wǎng)
時間:2024-08-17 13:33:21
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水動力學(xué)原理是什么原理?熱心網(wǎng)友:研究水和其他液體的運(yùn)動規(guī)律及其與邊界相互作用的學(xué)科。又稱液體動力學(xué)。液體動力學(xué)和氣體動力學(xué)組成流體動力學(xué)。液體動力學(xué)的主要研究內(nèi)容如下:①理想液體

熱心網(wǎng)友:研究水和其他液體的運(yùn)動規(guī)律及其與邊界相互作用的學(xué)科。又稱液體動力學(xué)。液體動力學(xué)和氣體動力學(xué)組成流體動力學(xué)。液體動力學(xué)的主要研究內(nèi)容如下:①理想液體運(yùn)動。可忽略粘性的液體稱為理想液體,邊界層外的液體可視為理想液體,其運(yùn)動符合理想流體運(yùn)動規(guī)律。②粘性液體運(yùn)動。分析大粘度液體(如潤滑油)的流動狀態(tài)、水流的能量損失、船舶的摩擦阻力、邊界層和尾跡等都須考慮液體粘性。③空泡流。液體流經(jīng)壓強(qiáng)足夠低的區(qū)域時,內(nèi)部氣化形成空泡,除空泡潰滅產(chǎn)生沖擊,造成邊壁材料剝蝕破壞外,還會形成空泡繞流現(xiàn)象。④多相流動,挾有固體顆粒、摻有氣泡等物質(zhì)的液體流動,如含沙水流、摻氣水流等。⑤非牛頓流體流動。剪應(yīng)力和剪切變形速率不成線性關(guān)系的液體(如加入高分子聚合物的水)的流動。⑥自由表面流動。流動液體的部分邊界是液體和氣體的分界面,其上的壓力接近常數(shù),明渠流、液體自由表面波、物體從空氣進(jìn)入水中時帶入空氣而形成的空泡流動等均屬這種流動。⑦分層流。兩層或多層密度不同的液體可形成分層流,密度差可由不同液體產(chǎn)生,也可由含鹽、含沙量不同或溫度不同所引起。⑧水彈性問題。在某些條件下,流過固壁的液體可引起邊壁振動,這種振動又反過來改變流動特性;研究液體與彈性體相互作用的理論稱為水彈性力學(xué)。水動力學(xué)既是一門基礎(chǔ)理論學(xué)科,又是一門應(yīng)用學(xué)科,主要用于水利水電工程、造船工程、海洋工程、近代水中武器、化工、環(huán)保工程、石油開采等領(lǐng)域。  水動力學(xué)研究主要類型:  按不同類型水流運(yùn)動的特點主要分為下列幾類:  ①有壓管流。研究輸送液體的各種管道的流量和沿管壓強(qiáng)變化的計算,也包含流動瞬變時發(fā)生水擊的分析。 ?、诿鞑哿鳌0ê忧姓>鶆蛄鲃?;非均勻漸變流動,主要為水面線的分析;急變流動,如水躍現(xiàn)象等;非定常流動,如洪水計算等?! 、劭琢?。各種小孔口和噴嘴在壓力水頭下的出流以及水工中閘門大孔泄流的計算?! 、苎吡?。各種量水堰和溢流壩等水工建筑物的頂上過流的計算?! 、轁B流。研究多孔介質(zhì)中主要是地下土壤中的滲流運(yùn)動規(guī)律,也包括地下水對建筑物基礎(chǔ)的浮托力計算?! 、迴渡乘?。研究挾帶泥沙的河渠中渾水的流動規(guī)律,也包括物料輸送管道的流動。 ?、咚C(jī)械中的流動。主要為水輪機(jī)和水泵等葉輪機(jī)械中的流動特性。 ?、嗖ɡ恕Q芯扛鞣N水波的運(yùn)動特性和波浪對建筑物的波壓力。  水動力學(xué)發(fā)展與理論基礎(chǔ):  十八世紀(jì)初葉,經(jīng)典水動力學(xué)有迅速的發(fā)展.歐拉、丹尼爾、伯努利是這一領(lǐng)域中杰出的先驅(qū)者。 十八世紀(jì)末和整個十九世紀(jì),形成了兩個相互獨立的研究方向:一是運(yùn)用數(shù)學(xué)分析的理論流體動力學(xué);一是依靠實驗的應(yīng)用水力學(xué)。開爾文、瑞利、斯托克斯、蘭姆等人的工作使理論水平達(dá)到相當(dāng)?shù)母叨?,而謝才、達(dá)西、巴贊、弗朗西斯、曼寧等人則在應(yīng)用水力學(xué)方面進(jìn)行了大量的實驗研究,提出了各種實用的經(jīng)驗公式。  十九世紀(jì)末,流體力學(xué)的發(fā)展扭轉(zhuǎn)了研究工作中的經(jīng)驗主義傾向,這些發(fā)展是:雷諾理論及實驗研究;雷諾的因次分析;弗勞德的船舶模型實驗;空氣動力學(xué)的迅速發(fā)展。二十世紀(jì)初的重要突破是普朗特的邊界層理論,它把無粘性理論和粘性理論在邊界層概念的基礎(chǔ)上聯(lián)系起來。  二十世紀(jì)蓬勃發(fā)展的經(jīng)濟(jì)建設(shè)提出了越來越復(fù)雜的水力學(xué)問題:高濃度泥沙河流的治理;高水頭水力發(fā)電的開發(fā);輸油干管的鋪設(shè);采油平臺的建造;河流湖泊海港污染的防治等。使水力學(xué)的研究方向不斷發(fā)展,從定床水力學(xué)轉(zhuǎn)向動床水力學(xué) ;從單向流動到多相流動;從牛頓流體規(guī)律到非牛頓流體規(guī)律;從流速分布到溫度和污染物濃度分布;從一般水流到產(chǎn)生滲氣、氣蝕,引起振動的高速水流。以電子計算機(jī)應(yīng)用為主要手段的計算水力學(xué) 也得到了相應(yīng)的發(fā)展。水力學(xué)作為一門以實用為目的的學(xué)科將逐漸與流體力學(xué)合流。  水動力學(xué)的研究方法:  一、理論分析:  經(jīng)典力學(xué)的基本原理:  牛頓的三大定律、動量定理、動能定理  水流運(yùn)動的基本方程式:  連續(xù)性方程、能量方程、動量方程  二、科學(xué)試驗及測試方法  1、原型觀測  2、模型試驗  3、系統(tǒng)試驗  4、數(shù)值模擬  水動力學(xué)主要測試要素:  1.流速與流向測量  2.動水壓力的測量  3.水位和浪高的測量  4.流量的測量  5.摻氣水流的測量  6.空化水流的測量  7.泥沙的測量  8.水下地形的測量  9.應(yīng)力和應(yīng)變的測量

  10.振動的測量

這些問題明顯可以使用搜索引擎搞定的,一般就不要在這里提問了,在谷歌,百度都可以搞定的。

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熱心網(wǎng)友:把說的重力勢能轉(zhuǎn)化成動能