理论教育 工程流体力学的研究内容与方法解析

工程流体力学的研究内容与方法解析

时间:2023-06-18 理论教育 版权反馈
【摘要】:工程流体力学是研究流体平衡和运动的规律及其在工程实践中应用的一门科学,是力学的一个重要分支。工程流体力学的研究对象为液体和气体。它们的工作原理、性能、使用和实验都是以工程流体力学为理论基础的。作为一门技术科学,工程流体力学的研究方法也遵循“实践—理论—实践”的基本规律。

工程流体力学的研究内容与方法解析

工程流体力学是研究流体平衡和运动的规律及其在工程实践中应用的一门科学,是力学的一个重要分支。工程流体力学的研究对象为液体和气体。

工程流体力学的基本任务在于建立描述流体运动的基本方程,确定流体经各种通道(如管道)及绕流不同物体时速度、压强的分布规律,探求能量转换及各种损失的计算方法,并解决流体与限制其流动的固体壁之间的相互作用问题。

在实际工程的许多领域里,工程流体力学一直起着十分重要的作用,并得到广泛的应用。在石油及天然气工业中,钻井、采油工艺、石油化工、石油及油品的储存及运输、天然气的输送,都要涉及流体力学问题。输油管道的设计,管道直径的确定,输油泵的选择与安装,泵站位置确定,管道水击现象的分析与控制,储油、气罐的设计以及收发油系统的操作与管理,都必须依据流体力学的基本原理进行分析与计算。

机械工业中,水轮机、燃气轮机、蒸汽轮机、喷气发动机、液体燃料火箭内燃机等,都是以流体能量为原动力的动力机械;水压机、水泵、油泵、风扇、通风机、压缩机等,都是以流体为工作对象的流体机械。它们的工作原理、性能、使用和实验都是以工程流体力学为理论基础的。

在其他工程领域,如航空航天、航海、天文气象、土木建筑、环境保护、城市给排水、水利水电、食品、化工、消防冶金采矿、生物、大气、海洋军工核能等,都有许多流体力学的应用问题。因此,工程流体力学是一门应用极为广泛的科学,也是一门许多工程类相关专业的主要技术基础课程

作为一门技术基础课程,工程流体力学主要介绍流体力学的基本概念、基本理论以及基本应用。(www.daowen.com)

作为一门技术科学,工程流体力学的研究方法也遵循“实践—理论—实践”的基本规律。其研究方法大致可以归纳为以下4个过程:

①对自然界和生产实践中出现的工程流体力学现象进行观察、研究,从中找出共性问题作为研究课题;

②对自然现象和实践问题进行研究,从中找出主要因素,忽略次要因素,建立抽象的数学模型

③对数学模型进行理论分析和实验研究,总结并验证基本规律,形成理论;

④以得到的基本理论去指导实践,并在实践中检验、修正理论,使其逐步完善。

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