内容发布更新时间 : 2025/1/7 12:10:23星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
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流体力学是一门研究流体的平衡和力学运动规律及其应用的科学。侧重于工程应用的应用流体力学(有的简称流体力学或水力学)是高等院校的水利、土木、环境、海洋、机械、化工等许多理工科专业的必修课程。
应用流体力学的特点是理论和实践紧密结合,它的许多问题,即使能用现代理论分析与数值计算求解,最终还是要借助实验检验修正。因此,实验教学在流体力学课程中占有相当重要的地位。
流体力学实验以培养学生的动手能力、分析解决问题能力和创造创新能力为目标。因此,流体力学实验教学仪器的品质成为了能否实现实验教学目标非常关键的一个环节。
进行流体力学的研究可以分为现场观测、实验室模拟、理论分析、数值计算四个方面:
现场观测是对自然界固有的流动现象或已有工程的全尺寸流动现象,利用各种仪器进行系统观测,从而总结出流体运动的规律,并借以预测流动现象的演变。过去对天气的观测和预报,基本上就是这样进行的。
不过现场流动现象的发生往往不能控制,发生条件几乎不可能完全重复出现,
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影响到对流动现象和规律的研究;现场观测还要花费大量物力、财力和人力。因此,人们建立实验室,使这些现象能在可以控制的条件下出现,以便于观察和研究。
同物理学、化学等学科一样,流体力学离不开实验,尤其是对新的流体运动现象的研究。实验能显示运动特点及其主要趋势,有助于形成概念,检验理论的正确性。二百年来流体力学发展史中每一项重大进展都离不开实验。
模型实验在流体力学中占有重要地位。这里所说的模型是指根据理论指导,把研究对象的尺度改变(放大或缩小)以便能安排实验。有些流动现象难于靠理论计算解决,有的则不可能做原型实验(成本太高或规模太大)。这时,根据模型实验所得的数据可以用像换算单位制那样的简单算法求出原型的数据。
现场观测常常是对已有事物、已有工程的观测,而实验室模拟却可以对还没有出现的事物、没有发生的现象(如待设计的工程、机械等)进行观察,使之得到改进。因此,实验室模拟是研究流体力学的重要方法。
毛根海教授团队研发的系列流体力学实验教学仪器配套有高教社出版的实验教材,新开发的WEB网络版实验虚拟仿真CAI软件,全功能实验数据处理软
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件等,同时还要配套的理论课教材《应用流体力学》,课外辅助教材《奇妙的流体运动科学》,多项教学配套,资源丰富。
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