雷诺数的物理意义不容质疑

<正> 从动力相似的角度引出雷诺数的一个物理解释Re～惯性力/粘性力 (1)多少年来,它有助于流体力学工作者了解不同雷诺数范围内的流动特性,并在动力相似的概念指导下,建立与运动方程相应的近似表达式,解决了精确方程无法求解的问题,正因为如此.中外的流体力学类的书中大都没有忘记提及,雷诺数的物理意义是惯性力与粘性力之比.本刊一九八九年第五期发表了“关于雷诺数物理意义的质疑”一文,笔者认为并非雷诺数物理意义的解     

用微元六面体推导流体力学基本方程时参考点的选择

用微元六面体证明流体力学基本方程是流体力学教学的基本内容,也是学生需要培养的思维方式.有些流体力学教科书中在用微元六面体推导流体力学方程时,由于参考点的选取不恰当,对推导过程的解释有的不清晰,有的有错误,不利于学生准确理解和掌握这个基本方法.本文对微元上物理量的分布进行了探讨与分析,指出参考点的选取对于正确推导流体力学方程的意义,并分析了为什么参考点选错了也能推导出正确结论的原因.     

一种求解振动方程的递推方法

提出了一种简便的求解结构振动方程的递推方法.该方法类似于有限元方法对空间进行离散处理的做法,把时间域离散成一系列小区间,在每一小区间对动力学方程进行简化处理以便求出其解析解,然后利用连续性条件导出递推关系式.与传统的数值积分法(如差分法、Wilson θ及Newmark β法等)只是从数学角度进行近似处理不同的是:该方法充分利用了原动力学方程的信息,具有明确的物理意义.就线性和非线性振动方程进行了数值模拟运算,结果表明了该方法在动力响应分析中的有效性.     

试论静力学在流体力学课程中的地位

从材料的本构方程和基本运动方程出发, 比较了静力学在弹性力学和流体力学中的 地位. 与弹性静力学在弹性力学中占有重要地位不同, 流体静力学在流体力学中仅处 于次要地位, 它不是流体动力学的基础, 而只是一个特例. 确立这种观点有助于提高对流体 力学学科特点的认识, 提高流体力学教学质量.     

安全工程流体力学创新实践教学模式探究

流体力学是安全工程类本科专业的基础必修课.通过创新安全工程流体力学理论教学模式、融合学科专业知识及改革实践教学方法,提出了教学改革总体思路和方案,梳理了安全工程流体力学中的核心知识脉络体系;将看似孤立的基础理论三大方程穿插融合在一起,并延伸至安全工程专业中的流体力学知识点,使学生明确安全工程流体力学学什么、怎么学、如何...     

爆炸冲击研究中的数值模拟

在对爆炸和冲击问题进行数值模拟时,使用的基本方程是理想流体力学方程组。 爆炸和冲击是一种十分复杂的现象,它包括化学的、物理的和力学的过程。这些过程在时间发展上可能是定常的或不定常的,在空间上可以是维、二维或三维的,不论哪种情况,都应遵循基本的质量、动量和能量守恒定律。流体力学方程组就是这些守恒定律的一种数学表达形式。     

微分形式动量方程的形成和使用

微分形式动量方程是流体力学中的基本方程,又常称为运动方程.从这个方程出发可以得到流体力学中重要的Navier–Stokes方程.本文对运动方程的形成和使用情况做了分析.根据文献资料,微分形式的运动方程在法国人Augustin L.Cauchy(1789—1857)1828年的文章中曾出现.而英国人George G.St...     

工程流体力学关于沿程阻力的教学探讨

针对工程流体力学中沿程阻力知识点的教授,将与其相关的连续性方程、伯努利方程、动量方程、牛顿内摩擦定律、量纲分析、雷诺实验、尼古拉兹实验以及沿程阻力的应用等知识点有机地串联在一起,并传递了"理论推演—量纲分析—实验研究—实例应用"的工程流体力学经典研究方法,构建了以沿程阻力为核心的知识体系,以期为学生学习和教师讲授提供帮助.     

第二届全国"三流"学术会议非牛顿流体力学论文介绍

非牛顿流体力学是流体力学中的一个新领域,它在国民经济,尤其是在化学工业中获得广泛应用。1982年4月举行的第二届全国多相流体力学、非牛顿流体力学、物理-化学流体力学(简称"三流")学术会议上,收到这方面的论文有十七篇。分别介绍如下: 本构方程是非牛顿流体动力学的基础理论。陈文芳在"非牛顿流体的一些本构方程"一文中综述各向同性的不可压缩流体的各种本构方程,包括非弹性液体、...     

非线性有限元的若干基本问题

本文介绍了非线性有限元中的若干基本问题。其中包括有关应变、应力和非线性平衡方程的一些基本概念,基于不同非线性广义变分原理的位移模式、杂交模式和拟协调模式几何非线性有限元及其在壳体屈曲问题中的应用等。      

Teaching method of some basic concepts in fluid mechanics

基于作者多年来在流体力学课程教学中的经验和体会,结合授课班级学生反馈回来的信息,对流体力学课程中关于流体质点与流体微团、连续介质假设、牛顿内摩擦定律、不可压缩流体等几个学生普遍反映抽象难懂的基本概念的教学方法进行了总结,希望对学生在学习这些内容时能够有所帮助,同时为其他教师在讲授流体力学课程时提供参考.     

On the teaching of friction resistance in engineering fluid mechanics

针对工程流体力学中沿程阻力知识点的教授,将与其相关的连续性方程、伯努利方程、动量方程、牛顿内摩擦定律、量纲分析、雷诺实验、尼古拉兹实验以及沿程阻力的应用等知识点有机地串联在一起,并传递了"理论推演-量纲分析-实验研究-实例应用"的工程流体力学经典研究方法,构建了以沿程阻力为核心的知识体系,以期为学生学习和教师讲授提供帮助.     

分离流动物理特性研究进展

分离流问题的研究在当前流体力学中占有十分重要的地位。它不仅具有重要的理论意义并且具有广泛的应用价值。本文着重评述三维分离流中的基本物理特性和它的流动结构。重点讨论了三维定常分离的两种模式及其判别准则;在三维分离流中应用奇点拓扑理论的定性分析;按照流动的物理特性对三维分离的分类;分离面的物理特性。最后简单介绍了目前在研究湍流边界层分离方面的进展。      

随机动力系统中的概率密度演化方程及其研究进展

从概率密度演化的基本思想出发,阐述了概率密度演化方程的历史、进展与应用.文中首先剖析和澄清了概率守恒原理的物理意义,论述了概率守恒原理的随机事件描述和状态空间描述,并由此阐明了概率密度演化与系统物理演化的内在联系, 即:系统的物理状态演化构成了概率密度演化的内在机制. 在此基础上,结合概率守恒原理的两类描述以及系统状态的物理演化方程,以与历史上不同的方式,重新推导了经典概率密度演化方程,包括Liouville方程、FPK方程和Dostupov-Pugachev方程,进一步阐明了这些方程的物理意义, 以及它们不能降阶的原因.结合概率守恒原理的随机事件描述和解耦的系统物理方程,导出了广义概率密度演化方程. 分析了广义概率密度演化方程的物理意义.以非线性结构随机反应的概率密度演化分析为例,展示了概率密度演化理论的应用前景. 最后,指出了需要进一步研究的问题.      

推导Navier–Stokes方程用的Stokes的三条假设

Navier–Stokes方程是流体力学中的基本方程。英国人George G Stokes在1845年从连续介质力学的观点推导这个方程时用了3个假设。这篇文章提供了一些Augustin L Cauchy在1827年和1828年的两份工作中的信息,表明3个假设所涉及的概念在Cauchy的工作中已有。     

M_p图与(M)_1图选用不同基本结构的力法分析1)

在传统的结构力学力法教学中,无论是力法基本方程的建立还是方程中系数和自由项的求解,都要求在同一基本结构上进行.本文通过实例计算和比较,采用公式叠加原理分析了当M_p图与M_1图分别选自不同的基本结构时,力法基本方程的物理意义以及计算过程的科学意义.结果显示在力法计算中,基于不同的基本结构求解超静定问题,可简化力法的计算过程.用本文方法开展教学,有利于学生对力法的深入理解和掌握.     

关于流体力学中的几个基本概念的再解读

对流体力学课程中的几个基本概念,如:变形、连续介质假设、流体微团、欧拉描述等,进行了深入解读,探讨了这些概念所代表的本来含义以及所可能产生的疑惑与误区.通过解读分析,能够澄清学生的一些模糊认识,帮助学生从正反两方面理解这些概念,建立起对流体力学的基本的正确的认知.     

灌浆压力稳定性控制的流体力学模型研究

根据水泥浆液的Navier-Stokes方程及连续性方程,采用特征线法建立了灌浆管道非定常流动的动态流体力学模型.其中包括划分网格,单管混合问题的特征线差分法等,将整个灌浆管路简化为一系列描述管道、设备、灌浆孔、调节阀的非线性代数方程组,并采用 Newton-Raphson法进行了求解.基于该模型的 GYPC 控制系统可将波动的灌浆压力在短时间内调节控制在±0.02MPa范围内,表明该流体力学模型是合理与实用的.     

固体力学的最小二乘解法

<正> 弹性力学中有以下3种支配方程:(1)以应力分量表示的平衡微分方程;(2)以形变分量表示的相容方程;(3)表达应力-形变关系的物理方程.在数值解法中,位移法设定连续的位移函数,使它满足位移边界条件,位移的连续性确保了相容方程的满足.由物理方程求出应力分量后,按势能极小原理     

固体力学的最小二乘解法

弹性力学中有以下3种支配方程:(1)以应力分量表示的平衡微分方程;(2)以形变分量表示的相容方程;(3)表达应力-形变关系的物理方程.在数值解法中,位移法设定连续的位移函数,使它满足位移边界条件,位移的连续性确保了相容方程的满足.由物理方程求出应力分量后,按势能极小原理