流体力学模拟实验：管内层流流动数值计算.docxVIP

流体力学模拟上机实验报告（一） 班级： xxxxxxxx 姓名： xxxxxx 学号： xxxxxxxxx 时间：xxxxx 作者：小林 实验一 管内层流流动数值计算 一、计算目的 1、初步掌握软件的操作与边界条件设置方法； 2、通过模拟计算了解圆管层流的入口段流动与充分发展段流动特点及边界层在入口处生长，然后，不断增加，直至两边相交于管中心线（管子足够长），管段进入充分发展段，在充分发展段形成抛物线分布等知识。 二、物理问题 如图，流体在水平圆管内流动，管径D=0.2m，管长L=8m。入流速度Vin =1m/s，截面上速度认为一致，密度ρ=1kg/m3，粘性系数μ=2×10-3 kg / (ms)，雷诺数 Re=ρVavgDμ=100 ，其中： 实验图像分析 图一 出口流速分布散点图 图像结果描述及分析：由图一可得，流体的出口流速分布散点图是开口向下的抛物线。点位置越靠近中心轴线（竖轴），对应点的出口流速越大，即圆心处流速最大。点位置越靠近管内管壁（横轴），对应点的出口流速越小，即管壁的流速最小等于0. 图二 管段界面流动速度分布图 图像结果描述及分析：在图二中的箭头方向表示流速的方向，箭头长短表示流速的大小。即紫色箭头代表的流速最小，红色箭头代表的流速最大。得出最后的结论为：在该模型下管内流体流动的类型为层流，其中靠近管道中心轴线的流速最大，靠近管内管壁的流速最小 实验心得 在此次实验中，我可以通过电脑软件将管内流体流动情况以数字和图像相结合的方法展现出来，更加直观地理解层流流动的流速分布。另外，在这次实验中，我从心里上很大的减少上机实验很难，不会做的心里想法。指导书里的实验步骤都很清楚，有文字有图片，这些都让我理解地更快速。最后，我认为最重要的是在进行每一个步骤的时候都应该稳扎稳打，仔细小心，尽最大可能避免出现低级错误。