简介:从流体力学的基本方程和基本定态解出发,通过Boussinesqu假定及线性稳定性分析方法导出广义的奥尔-索末菲方程,使用有限差分方法对方程进行数值求解,得到低雷诺数下库特流失稳、实现Benard对流强化传热的临界瑞利数Rac。计算结果表明:库特流Benard失稳所需的临界瑞利数Rac随雷诺数Re的增大而减小,并且存在参考雷诺数Rer,当Re大于Rer时,Rac随Re变化很慢,此时,增大Re不能明显降低Rac,流体的传热量也不会随Re的增大而增加。
简介:摘要: 流体机械强度计算是针对能源与动力工程专业(流体机械及其自动控制方向)的专业课程,是后续毕业设计的有效辅助工具,在课程体系中占有重要地位。该课程以水力计算等提供的载荷为初始条件,研究流体机械零件的强度、刚度和稳定性,以期合理确定零件的结构、尺寸及相互联接方式等。流体机械强度计算课程理论性较强,要求具备一定的数学、流体力学与流体机械、固体力学以及机械设计基础;又具有较强的工程应用背景,可用于指导最初的结构设计,满足不同类型泵的可靠性设计要求。因此,教学中需要同时兼顾知识的继承性与先进性,尤其如何在卓越计划背景下构建与工程教育相衔接的教学内容、教学形式等已成为课程改革的首要任务。
简介:生态农业设施中存在大量的弯管,无论是气态还是液态物质在弯管中都存在大量的能量消耗,降低能耗是农业节能减排的重要环节之一.在笛卡尔坐标系下,利用数值方法对弯管流动能量耗散进行公式描述.在此基础上以不同几何尺寸的弯管为例,从迪恩涡的影响因素(弯管几何尺寸和离心力)出发对弯管中流体运动的能量耗散进行数值模拟,并得出了能量耗散随迪恩数的变化曲线.为了更精确地描述迪恩涡对能量耗散的影响,借助有限体积法(FVM)模拟管内流场,并采用带旋流修正的realizablek-e双方程模型和SIMPLE算法来求解控制方程组.研究结果表明:r/Rc越大,能量耗散越显著;在层流区和过渡区由离心力所引起的能量耗散相对较低,而在湍流区剧增;迪恩数以5000为分界点,小于5000时能量耗散呈一定规律变化,而大于5000时能量耗散急剧增大.
简介:血管内皮位于血管壁表层,直接感受血流动力学刺激,其结构和功能的完整性是心血管健康的必要条件。运动导致机体血流量增加,血流动力学环境发生改变,其中流体剪切力作为力信号传导的重要因素,是运动诱导血管内皮结构适应和功能改善的主要生理学刺激。本研究对运动介导血管内皮功能改善的流体剪切力依赖性的可能机制进行综述,包括血管活性物质平衡、血管内皮氧化应激和炎症共重叠信号、血管内皮细胞线粒体生物合成、血管内皮祖细胞表型转化和致/抗动脉粥样硬化流体敏感性miRNA的流体剪切力依赖性机制。试图从另一角度阐述运动是预防和治疗心血管疾病的重要手段,并为模拟增加流体剪切力的运动场景,达到改善心血管内皮功能的目标提供理论依据。
简介:推导柱坐标系及球坐标系下流体运动微分方程组通常采用的方法是根据矢量形式的运动微分方程式,利用物质导数的基本公式和正交曲线坐标系各基矢量的偏导数公式来进行,推导过程相当繁琐,尤其在教学过程中,在课堂内完成上述具体推导过程几乎是不可能的。为了寻找一种简捷的推导方法,本文依据基矢量物质导数的基本公式,计算得出了柱坐标系及球坐标系下的基矢量物质导数公式,并将它们分别应用于柱坐标系及球坐标系下的流体运动微分方程组的推导过程中。结果表明:如果将柱坐标系及球坐标系下基矢量的物质导数公式作为基本公式使用,则可以使上述坐标系下流体运动微分方程组的推导过程得到很大程度的简化。