第十四章相似原理及模型试验简介ppt课件.ppt
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1、第十四章 相似原理及模型试验简介,14.1 概 述,14.2 相似的基本概念,14.4 相似准则,14.1 概 述,工程流体力学、水力学的问题大都较为复杂,不能单纯依靠解析法、数值计算求解,必 须通过理论分析、数值计算与模型实验相结合的方法加以解决。,模型试验 在几何尺寸缩小的模型上,观测流态、量测运 动要素,再后把模型实验中的实测数据引伸到原型。,14.2 相似的基本概念,几何相似,两个系统:原型和模型几何尺寸中,对应长度均保持一个固定的比例,把模型中任一长度尺寸乘比例尺,便得到原型的相应长度。,流动相似 模型和原型水流如何达到流动相似? 水流是在一定时间和空间中进行的,它遵 循水流运动学和
2、动力学规律。 因此,两个系统的流动相似要求几何相 似、运动相似和动力相似。,几何相似: 指原型和模型几何形状和几何尺寸相似,即原型和模型的对应线性长度之比均保持一个定值。,式中,Lr 为长度比尺,14.2.1 几何相似,一般作用在水流中的力有: 重力G 粘滞力T 压力P 表面张力S 弹性力,如果作用于质点的合外力F 0,将此力视为惯性力I,则所有的力(包括惯性力)构成一个平衡力系,并组成一个封闭的力多 边形。,14.4.1 牛顿数相似准则,原型与模型尺度不同,但两者水流运动遵循同一规律牛顿第二定律,原型:,模型:,式中:F、m、u、t 为的合力、质量、流速和时间,因此,对于相似的原型与模型流动
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