第一章 相似理论和量纲 西安建筑科技大学 工程研究
1 第一章 流体力基础 ——相似理论和量纲分析 西安建筑科技大学 粉体工程研究所
135相似理论和量纲分析 物理相似的基本概念 ·量纲分析 ·相似准数 ·量纲分析优点 相似原理
2 1.3.5 相似理论和量纲分析 • 引言 • 物理相似的基本概念 • 量纲分析 • 相似准数 • 量纲分析优点 • 相似原理
引言 实验既是发展理论的依据又是检验理论的准绳, 解决科技问题往往离不开实验手段的配合。 流体力学中的实验主要有两种: a、工程性的模型实验。目的在于预测即将建造 的大型机械或水工结构上的流动情况; b、探索性的观察实验。目的在于寻找未知的流 动规律,指导这些实验的理论基础就是相似原理和 量纲分析 实验研究必须解决三个问题:(1)在实验中应该测量哪些物理 量?(2)如何处理实验结果?处理后的实验结果得到的结论)用于 何处?
3 引言 实验既是发展理论的依据又是检验理论的准绳， 解决科技问题往往离不开实验手段的配合。 流体力学中的实验主要有两种： a、工程性的模型实验。目的在于预测即将建造 的大型机械或水工结构上的流动情况； b、探索性的观察实验。目的在于寻找未知的流 动规律，指导这些实验的理论基础就是相似原理和 量纲分析。 实验研究必须解决三个问题:(1)在实验中应该测量哪些物理 量?(2)如何处理实验结果?处理后的实验结果(得到的结论)用于 何处?
物理相似的基本概念 已相似比例,各向量的大小成比例、方向相同,则可以认为这 两个同类的物理现象在对应当时空点,各标量的大小成 两个现象相似。 几何相似 模型与原型的全部对应线形长 度的比例相等、对应夹角相等 L 长度相似倍数 面积相似倍数 体积相似倍数C
4 物理相似的基本概念 相似 两个同类的物理现象在对应当时空点，各标量的大小成 比例，各向量的大小成比例、方向相同，则可以认为这 两个现象相似。 L L 模型与原型的全部对应线形长 度的比例相等、对应夹角相等 几何相似 长度相似倍数 面积相似倍数 体积相似倍数 l l L C C L = = 2 A l A C A C = = 3 V l V C V C = =
旋风筒
5 h d H Dα Dα H h d 旋风筒