(6.1.1)--5.1.1 量纲分析（上）-基本概念.pdf

第五章量纲分析与相似原理

5.1.1量纲分析（上）-基本概念

本章引言

理论分析是基于质量守恒、动量守恒

流和能量守恒等普遍规律建立流体控制

体理论方法方程，然后经过严格数学推导分析流第

力体物理参数变化规律的一种方法。四

学数值计算是利用数值方法求解流体章

研数值方法控制方程的近似解，从而实现流动

究问题分析的一种方法。

方实验方法实验研究是基于相似原理和模型实本

法验对实际流动问题进行分析的方法。章

本章引言

5.1量纲分析

5.2流动相似条件

5.3相似准则和模型实验

本章学习要求

掌握量纲分析及流动相似的基本概念

掌握π定理量纲分析方法

理解模型实验的流动相似条件

掌握几个常见的相似准则

了解模型实验的设计过程

本章引言

5.1量纲分析

5.1量纲分析

5.2流动相似条件

5.3相似准则和模型实验

引入

问题

流动过程涉及因素往往比较多，逐一开展实验，周期长而且会耗费

大量的人力、物力，有时甚至难以实现，如何科学地开展实验？

◆例：研究液体在管路中的流动损失。影响因素：

管道长度L

管道直径d

管道粗糙度∆动画形象

液体密度ρ

长输管道给水管道液体黏性系数μ

液体流速u

引入

问题

流动过程涉及因素往往比较多，逐一开展实验，周期长而且会耗费

大量的人力、物力，有时甚至难以实现，如何科学地开展实验？

◆例：研究液体在管路中的流动损失，6因素各变化10次，需

进行100万次实验。

本节重点动画形象

如何科学地组织实验和整理实验结果，使实验尽可能简化？

5.1量纲分析

5.1.1基本概念

5.1.2量纲分析方法

5.1.1基本概念

量纲与单位

物理量大小的描述：数值+单位

例如：圆管直径是0.25m（国际单位）

圆管直径是250mm（绘图时）

物理量的数值与人为选性质与人为选择的度量

择的度量单位有关，选单位无关，即便选择的

择的单位不同，数值大