相似性設(shè)計(jì)ppt課件-展示頁(yè)
2025-05-08 03:16本頁(yè)面
【正文】 的換算。當(dāng)前相似理論已廣泛的應(yīng)用于水力學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)、爆炸問(wèn)題和天體物理學(xué)等領(lǐng)域。 ? 直到 1848年，法國(guó)科學(xué)院院士伯朗特在分析力學(xué)方程的基礎(chǔ)上首先確定了相似現(xiàn)象的基本性質(zhì)，提出了相似第一定理。 相似理論？ ? 相似理論是研究自然界和工程中各種物理過(guò)程相似原理的學(xué)說(shuō)，可以把個(gè)別現(xiàn)象的研究結(jié)果推廣到所有相似的現(xiàn)象中，以減少試驗(yàn)次數(shù)。因此，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究 建立描述流動(dòng)過(guò)程的微分方程式，給定初始條件、邊界條件對(duì)微分方程求解（例如解 NS方程） 通過(guò)實(shí)驗(yàn)尋求流動(dòng)過(guò)程的規(guī)律性 問(wèn)題的提出： ？（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷母鶕?jù)） 進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，需要解決什么問(wèn)題？ ？（試驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際流動(dòng)之間 服從什么關(guān)系） ？ 解決上述三個(gè)問(wèn)題，是進(jìn)行流體力學(xué)試驗(yàn)研究 的基本問(wèn)題。第八章 相似性設(shè)計(jì) 一、相似理論的基本概述與基本概念 二、相似定理 三、定律分析法 四 、 方程分析法 五、量綱分析法 六、相似性設(shè)計(jì) 一、相似理論的基本概述與基本概念 為什么設(shè)計(jì)一條新船型通常需做模型實(shí)驗(yàn) ? 解決實(shí)際中流體力學(xué)問(wèn)題，通常有 兩種途徑 ： 實(shí)際流動(dòng)現(xiàn)象很復(fù)雜，一般難以用微分方程來(lái) 描述。即使能夠建立微分方程，由于數(shù)學(xué)上的 困難，往往也難于求解。 模型試驗(yàn)是對(duì)真實(shí)流動(dòng)現(xiàn)象在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的再現(xiàn)，目的是揭示流動(dòng)的物理本質(zhì)。 ? 早在 1606～ 1638年間，俄國(guó)學(xué)者米哈伊洛夫、意大利學(xué)者伽利略等都從力學(xué)相似的某種情況提出過(guò)相似的概念。 ? 十九世紀(jì)初俄國(guó)學(xué)者費(fèi)德?tīng)柭突鶢柶谭虻认嗬^提出了相似第二定律和相似第三定律。 相似理論在許多流體機(jī)械中被廣泛應(yīng)用，特別是葉輪式流體機(jī)械。 ⑶相似實(shí)驗(yàn)（模型實(shí)驗(yàn)） —— 用模型替代實(shí)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 相似理論及應(yīng)用 模型試驗(yàn)的意義 ? 模型試驗(yàn)作為一種研究手段，可以嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)對(duì)象的主要參量而不受外界條件的限制； ? 模型試驗(yàn)有利于在復(fù)雜的試驗(yàn)過(guò)程中突出主要矛盾，便于把握、發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象的本質(zhì)特征和內(nèi)在聯(lián)系； ? 與原型相比，尺寸一般是按比例縮小的，容易制造，節(jié)省資金、人力、時(shí)間和空間； ? 能預(yù)測(cè)和探索尚未建造出來(lái)或根本不能進(jìn)行直接研究的事物對(duì)象的性能； 模型試驗(yàn)的意義 ? 對(duì)于自然界一些變化緩慢的現(xiàn)象，模型可以加快其研究進(jìn)程，而對(duì)于一些稍縱即逝的現(xiàn)象，模型可以減緩其過(guò)程； ? 當(dāng)其他各種分析方法或?qū)嶒?yàn)方法不能采用時(shí)，模型試驗(yàn)成了現(xiàn)象研究唯一的研究手段。 原型流動(dòng) Prototype 1pL2pLAB模型流動(dòng) Model 1mL2mLb1212ppLmmLLCLL? ? ??? ?對(duì)用邊成比例 : 對(duì)應(yīng)角相等： p m p m? ? ? ???a 1pV2pV1212ppvmmVVCVV? ? ??? ? 對(duì)應(yīng)點(diǎn)上，流體質(zhì)點(diǎn)速度的方向相同，大小成比例。 Ｃ ｖ ，Ｃ ｔ 均為常數(shù)，則Ｃ ａ 也為常數(shù)，即運(yùn)動(dòng) 相似的系統(tǒng)中，加速度也相似。 020 00l iml im l impm pmp ptpp m v lampm t tt tm mtv vat v C CCvta C Ct t???? ????? ?? ?? ? ? ? ???? ?動(dòng)力相似 pGpFmGmF在對(duì)應(yīng)點(diǎn)上，同名力的方向相同， 大小成比例 ppFmmFGCFG? ? ? ? ? ?pi pg
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