水力学第六讲.ppt

第六章 量纲分析和相似原理 §6-1 量纲分析 1量纲和谐原理 量纲：物理量的种类；（因次）表示方法：dim+物理量 基本量纲：质量M、长度L、时间T； 无量纲量：纯数； 量纲和谐原理：正确反映客观运动规律的方程式具有齐次量纲。 检验物理方程，设计物理试验。 §6-1 量纲分析 2 定理 §6-2 相似原理 原型：实际存在或将要存在的自然工程环境； 模型：模拟原型的实验工程环境。 1几何相似 §6-2 相似原理 2运动相似 §6-2 相似原理 3动力相似 §6-2 相似原理 4初始条件与边界条件相似 初始流动状态应当相似（静止、运动） 边壁、自由面、底床面、来流、出流相似 §6-3相似准则 几何相似可以通过模型制作实现，运动相似可以通过模型实验过程完成，动力相似如何满足，应当符合什么规则？ 建立力与几何、运动指标的关系！ 1牛顿相似准则（一般准则） §6-3相似准则 2重力相似准则（佛汝德准则） §6-3相似准则 3粘性力相似准则（雷诺准则） §6-3相似准则 4压力相似准则（柯西准则） §6-3相似准则 5相似准则之间的关系 水动力试验中主要满足以上三个准则 通过满足流体运动微分方程的无量纲化推演，可以得到以上相似准则之间的关系 说明满足佛汝德准则和雷诺准则就可以满足欧拉准则 §6-4 相似原理的应用 1模型的设计 §6-4 相似原理的应用 1模型的设计 §6-4 相似原理的应用 1模型的设计 §6-4 相似原理的应用 1模型的设计 §6-4 相似原理的应用 2模型设计中应注意的问题 ①流态相似； ②糙率相似； ③流动尽可能处于阻力平方区； ④模型对最小水深的要求(表面张力影响)； ⑤模型应遵守的规范。 本章小结： 1量纲和谐原理。 2流动相似概念，几何、运动、动力相似。 3相似准数，雷诺准数，弗汝德准数。 本章无习题，熟悉基本概念 例6－1的推导过程。 * *