计算流体

1、计算流体力学大作业 有限差分法解Poisson方程 五点格式解区域内Poisson方程 摘要：本文结合计算流体力学课上所学知识，采用数值解法中的有限差分法求解Poisson方程偏微分方程中椭圆型方程的一种，并用其五点格式采用高斯塞德尔Gau。

2、二计算题 1内截面为 1000mm1200mm的矩形烟囱的高度为 30m。平均摩尔质量为 30kg/kmol、平均温度为 400 的烟道气自下而上流动。烟囱下端维持 49Pa的真空度。在烟囱高度范围内大气的密度可视为定值，大气温度为 20 ，地面处的大气压强为 101.33103Pa。流体流经烟囱时的摩擦系数可取为 0.05，试求烟道气的流量为若干 kg/h？ 解： 这是 B.E 对压缩流体的应用 1 1 0 1 3 3 0 4 9 0 1 0 1 2 8 1p P a 31 .2 0 5 /kg m空 气 (20C 空气 ) 20 1 0 1 3 3 0 1 . 2 0 5 9 . 8 3 0 1 0 0 9 7 5p p g h P a 121101 281 100 975100 % 100 % 0.3% 20%10128。

3、求解流体力学方程组的有限差分方法第三讲1控制 方程2 贴体 网格 H型 C型 O型3一、 贴体坐标中的基本方程正变换 逆变换假定已知上述变换的离散形式即已经生成好贴体网格4导数的变换 一阶导数5 二阶导数6 二阶导数度量系数metrics 7度量系数及其计算方法 困难容易如果能够找到 和 之间的关系，就可以得到 等的计算方法 8Jacobi行列式（ jacobian） 910。

4、流体计算理论基础 1 三大基本方程 1.1 连续性方程 连续性方程也称质量守恒方程，任何流动问题都必须满足质量守恒定律，该定律可表示为：单位时间内流体微元中质量的增加等于同一时间间隔内流入该微元体的净质量，其形式如下： 可以写成： 其中密度。

5、. 第四节 流体在管内流动阻力的计算 一、 一、 压力降流动阻力的表现 流动阻力产生的根本原因流体具有粘性，所以流动时产生内摩擦力。如图111所示，在贮槽下部连接的水平管上开两个小孔（A、B），分别插入两个竖直敞口玻璃管，调节出口阀开度，观察现象： 1) 1) 当调节阀关闭时，即流体静止时，A、B管中液面高度与贮槽液面 平齐（可用静力学方程解释）。 2) 2) 当。

6、第二讲有限差分方法基本原理1有限差分方法概述2有限差分法概述 1. 差分 方法离散点上利用 Taylor展开，把 微分 转化成 差分 j-2 j-1 j j+1 （等距网格）多维问题，各方向独自离散；（时间同样考虑）比有限体积法计算量小；便于构造高阶格式 ；3基本概念：a. 差分表达式及截断误差 :截断误差差分表达式（ 1阶） （ 2阶）b. 前差、后差、中心差 j-2 j-1 j j+1 前前差中心差后差其他： 向前（后）偏心差分 ； 后c. 差分方程经差分离散后的方程，称为差分方程精度如何确定精度？1） 理论方法， 给出误差表达式2）数值方法， 给出误差对的数值。

7、驱动方腔粘性不可压流，方腔示意图如左下： 物理背景：如左图所示,装满黏性不可压流体的方腔上底面以速度U运动,其它壁面固定,其内部流体将作类似湍流的运动.流体运动复杂度将依赖于以下要素: 1方腔形状 ；2U的大小；3流体的黏性,即雷诺数Re的。

8、第二部分 可压缩流动的数值方法1第四讲 有限体积方法初步2概述 有限体积方法 : 基于积分型流体力学方程的数值方法3 研究内容：一维线性对流方程 的有限体积方法 。 有限体积方法：对积分型的守恒方程进行离散，从而把积分型方程近似为代数方程进行求解的方法。 有限体积方法的出发方程是积分型的守恒方程。 对应的积分型守恒方程 ：微分型的守恒方程在有限控制体上积分，利用 Gauss公式，就可以得到积分型的守恒方程。对于 而言，其守恒形式为其中 。在控制体 上积分 式，可得积分型守恒方程为一、积分型守恒方程4二、空间控制体设求解域。

9、流体流动流体输送机械习题课 例题 1用离心泵将池中水送到高位槽，已知管路总长100m包括当量长，其中压力表后为80m，管路摩擦系数0.025，管内径0.05m，当流量为10m3h时泵效率为80，求：1泵的轴功率；2压力表读数。取r1000k。

10、 例1 2 相距为h10 mm 的两固定平板间充满动力粘度1.49 Pas 的甘油 ，若两板间甘油的速度分布为u4000yhy ，则 1 若上板的面积A0.2 m 2 ，求使上板固定不动所需的水平作用力F ； 2 求yh3 和2h3 处的内。

11、vComputational Fluid Dynamics 计算流体流体力学 计算流体力学 Computational Fluid Dynamics CFD o 总学时：36 学时 o 授课方式：讲授 o 考核方式：大作业 o 大作业：6 。

12、计算流体力学解题报告问题：一维非定场热传导问题有限体积法的数值求解解：控制方程为 2tTx图一 L=1初始条件： T=1 （t=0, 0 x 1）边界条件： T=0 （x=0, x=1, t 0）采用 FVM 离散求解以及推导公式。这是一个简化了的一维热传导问题，热传导材料密度和材料比热容乘积 和材料导热系数 k 都设为常数 1，原项 S 设为 0。cFORTRAN 程序代码program thermal_conductivityinteger m,n,i,j,k !m 为数组 T 列维数，n 为计算步数，k 为控制体个数parameter (L=1.0,TA=0,TB=0) !定义区域长度和边界点温度real x,t0,tt !x 为控制体区间长度，t0 为时。

13、精选优质文档倾情为你奉上 流体流动流体输送机械习题课 例题 1用离心泵将池中水送到高位槽，已知管路总长100m包括当量长，其中压力表后为80m，管路摩擦系数0.025，管内径0.05m，当流量为10m3h时泵效率为80，求：1泵的轴功率；2。

14、计算流体力学基础Computational fluid Dynamics* 2第一章 引 言 F 一、概述一、概述F 二、二、 CFD及其应用例及其应用例F 三三 、 数值（虚拟）实验的特点数值（虚拟）实验的特点F 四、四、 CFD分析的一般过程分析的一般过程F 五、五、 CFD的研究内容的研究内容F 六、六、 CFD的发展史的发展史1.1 绪论* 3一、一、 概概 述述n 重要性： CFD提高企业的竞争能力和设计水平；企业数值化的重要部分；带来了崭新的设计理念和提供了新的途径。n 流体问题广泛性、复杂性、重要性n 广泛性 ： 大气、海洋；能源动力、石油化工、钢铁冶金、国防、环。

15、1 The base of Computational Fluid Dynamics 计算流体力学基础 教材：J.H. Ferziger, M. Peric, Computational Methods for Fluid Dynamics 参考资料：苏铭德，计算流体力学，清华大学出版社 周雪漪，计算水力学，清华大学出版社 绪 论 流体 是 这 样 一 种 物 质 ： 它 的 分 子 结 构 不 能 承 受 任 何 的 外 部 剪 切 应 力 ， 即 使 是 微 小 的 见 力 也 会引 起流体微团的变形。在宏观上，流体通常被看作是一种连续的介质（连续统假设，continuum ） 流体所受的外力包括： 表面力：如压力，剪切力，表面张力等 体积力：如重力，旋。

16、流体计算理论基础1 三大基本方程1.1 连续性方程连续性方程也称质量守恒方程，任何流动问题都必须满足质量守恒定律，该定律可表示为：单位时间内流体微元中质量的增加等于同一时间间隔内流入该微元体的净质量，其形式如下： ()()0uvwtxyz可以写成： ()0divut其中 密度，t 为时间， 为速度矢量， ， 和 为速度矢量在 x，y 和 z 方向上的分量。uvw若流体不可压缩，密度为常数，于是： 0uvwxyz若流体处于稳态，则密度不随时间变化，可得出： ()()vxyz1.2 动量守恒定律该定律可以表述为：微元体中流体的动量对时间的变化率等于外界作用在该微元。

17、. 主要的流体力学事件有： 1738年瑞士数学家：伯努利在名著流体动力学中提出了伯努利方程。 1755年欧拉在名著流体运动的一般原理中提出理想流体概念，并建立了理想流体基本方程和连续方程，从而提出了流体运动的解析方法，同时提出了速度势的概念。 1781年拉格朗日首先引进了流函数的概念。 1826年法国工程师纳维，1845年英国数学家、物理学家斯托克思提出了著名的N-S方程。 1876年雷诺。