工程流体力学三级项目.docx
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工程流体力学三级项目
匚程流体力学课程三级项目
变水头下的液体出流研究报告
组员:
邹佳辰
刘冬冬薛岩东赵日东
贾闯
指导教师:
刘劲军
2014-10-10
燕山大学工程流体力学课程三级项目指导书
1、整体思路
将工程流体力学课程中学到的基础理论知识用于分析和解决工程实践中出现的问题,使学生在项目分析中深入理解如何将所学理论知识应用于解决实际问题的方法和思路。
介绍先进的计算辅助计算方法,引导学生积极思考、学会学习、主动学习,综合训练学生能力,提高学生综合运用本专业基础理论知识,分析、理解和解决本专业及相关行业的理论和实践问题的能力,并为后续其他
专业课程的学习打下基础。
2、目的和意义
(1)通过基于团队的学生分工协作,在充分分析讨论的基础上,给出解决问题的方案。
使学生在沟通能力、团队合作能力等方面得到锻炼和提高;
(2)学会查阅文献、阅读相关技术资料和调查研究能力;
(3)更深地了解工程实践。
3、具体实施方案
1)教学时间安排
鼓励学生利用课外时间完成项目,课堂教学安排如下:
(1)设计内容讲解、汇报总结1学时
2)项目成绩
10%成绩由二部分组成:
1分;
1分;
项目教学从属于课程教学,占本门课程总成绩的
(1)组内互评5分,最优分和最差分相差不得小于
(2)导师评分5分,最优分和最差分相差不得小于
3)分组安排及指导老师
4-5人,每组选1名组长。
轧钢12-2班共25名学生,分成5个组;每个组任课教师为指导老师。
4)课题设置
共设置5个题目,每个组随机抽取一题。
课题方向及要求:
课题四、变水头下的液体出流
一、项目目的
学习和掌握管变水头下液体出流计算方法,及其计算机求解。
1)、
2)、
3)、
4)、
二、项目要求
查阅相关文献,查找符号分析方面的软件;
掌握变水头下的液体出流;
查找英制量纲与国标量纲的转换;
计算和分析,半径为1m,高度为0.8m的倒圆锥容器装满水,在最低位开面积为24cm2的小孔,液流多长时间放尽?
5)用软件编程求解。
三、要求在项目研究过程中:
1)、每组组长对组内人员的工作进行分工,每个组内成员根据自己的分工,向组长提交相应的研究报告;
2)、每个组内成员报告完成后,组长组织成员对每个成员的报告进行评议,并打分;
3)、指导教师对每名学生的研究报告进行评议,并打分;
4)、组内每个成员的报告汇总成总研究报告,并制作汇报PPT,完成后,向
指导教师提出答辩申请;
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V
5)、组织答辩,并打分。
四、提交形式
1)、汇总研究报告;
2)、汇报PPTo
小组分工及贡献
姓名
课题组分工
邹佳辰
负责查阅资料,分析题目,及后期整理
刘冬冬
负责熟悉软件并用软件计算求解
薛岩东
负责手算题目结果及报告的汇总
赵日东
负责查询英制量纲与国标量纲的转换及计算机求解
贾闯
负责后期的制作,工作报告的汇总
小组分工及贡献
第1章绪论
1.1课题背景
1.2MATLAB软件介绍
第2章理论计算
2.1等截面容器液体出流
2.2倒圆锥截面液体出流
第3章Matlab编程求解......
结论
心得体会
参考文献
小组评分
6..
6..
6.
8.
9.
10
11
■13
14
第1章绪论
1.1课题背景
当液体通过孔口注入容器或从容器中泄出时,其有效水头随时间改变,为孔口变水头出流。
这种出流的流速、流量都随时间改变,属非恒定流。
给水工程中水池的注水和放空,水床的放空,船闸闸室的充水及放水等均属变水头出流之例。
一般地,当容器的面积较大或孔口的面积较小时,容器内液面高程变化缓慢,则把整个非恒定流过程分成很多微小时段,在每一个微小的时间段内,认为液面的高程不变,孔口的恒定流公式仍然适用,这样就把非恒定流的问题转化为恒定流的问题来处理。
变水头出流的计算主要是计算泄空和充满所需的间,或根据出流时间反求泄流量和液面高程变化情况。
1.2MATLAB软件介绍
MATLAB!
matrix&1aboratory两个词的组合,意为矩阵工厂(矩阵实验室)。
是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。
它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中,为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案,并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言(如C、Fortran)的编辑模式,代表了当今国际科学计算软件的先进水平。
MATLAB5Mathematica、Maple并称为三大数学软件。
它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。
MATLA可以进行矩阵运算、绘制函数和
数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等,主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。
第2章理论计算
2.1等截面容器液体出流
收缩系数Cc
阻力系数匚c
流速系数Cv
流量系数c^
0.98
0.09
0.96
0.95
根据试验资料,收缩管嘴在全部、完善收缩情况下,各项系数列于下表
下面分析等截面积A、孔口面积为A形容器,水流经孔口出流放空所需的时间。
设时刻t时孔口的水头为h,在微小的时段dt内流经孔口的体积为
dv=qvdt=GAj2ghdt
在相同的时段内,容器内液面降落dh,则体积减少为
dv=-Adh
容器内减少的体积等于通过孔口流出的体积,即
Adh=GAV2ghdt
CdAtV2gh
对上式积分得水头由
H2所需的时间
Hi降至
J—■
H2
dh
2A
HiGA72gTh
(贰-th?
若H2=0,即容器放空,所用的时间为
2.2倒圆锥截面液体出流
倒圆锥截面的横截面面积随液体高度变化函数关系:
rh
得:
故:
代入
H1GA72gTh
得t=117.54s
第3章Matlab编程求解
#include
intmain(){doubleR,H,Cd,AO,t;
cin>>R;
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- 工程 流体力学 三级 项目