工程的流体力学汇总情况地研究报告材料

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1、实用标准文案工程流体力学三级项目流体对曲面壁作用力分析指导老师：班级：小组成员：制作时间：2012/10/12精彩文档实用标准文案目录1.项目目的·················32.项目要求················33.公式推导计算过程·············44.Matlab软件编程求解过程·········65.分析比较·················96.小组成员感想···············97.参考文献·················11精彩文档实用标准文案一、项目目的（1）学

2、会流体作用在曲面壁上的力的分析方法（2）掌握流体作用在曲面壁上的力的推导过程（3）了解Matlab软件的简单使用二、项目要求一个闸门的横截面如图所示，垂直于直面的深度是6m,外形x=2y+0.5y2，此闸门可以绕0点旋转，试以闸门浅的水深度为自变量，推导一下参量的表达式；水平分力；垂直分力；作用在闸门上对原点0的顺时针方向转矩。精彩文档实用标准文案三、公式推导计算过程流体对曲面壁受力分布图此曲面在XOZ平面上的投影如图所示，在此截面上取微面积dA，设其形心在水面以下的深度为h，则此微分面积上所承受的压力为：d

3、P=γhdA此压力垂直于微元面积dA，并指向右下方，与水平面成ɑ角，可将其分解为精彩文档实用标准文案水平分力：dPx=dPcosα=γhdAcosɑ垂直分力：dPz=dPsinɑ=γhdAsinɑ由图三可知dPcosɑ为dA在垂面yoz上的投影面dAx，dAsinɑ为dA在水平面xoy上的投影面积dAz因此上式可改写为dPx=γhdAxdPz=γhdAz将上式沿曲面ABCD相应的投影面积积分，可得此曲面所受液体的总压力P为水平分力：Px=∫AxγhdAx竖直分力：Pz=∫AxγhdAz式中∫AxhdAx为曲面

4、ABCD的垂直投影面积Ax绕y轴的静力矩可表示为∫AxhdAx=hoAx式中，ho为投影面积在Ax的形心在水面下的深度，所以总压力的水平分力：Px=γh0Ax=bh2/2=29400h2精彩文档实用标准文案垂直分力：Pz=γv=γb∫oh(2y+0.5y2)dy=γb(h2+h3/6)水平分力对原点o的顺时针方向力矩：Mx=2hPx/3垂直分力对原点o的顺时针方向力矩：Mz=∫γx(h-y)bdx=39200h3+14700h4+1470h5作用在闸门上对原点0的顺时针方向矩为：M=Mx+Mz=58800h3

5、+14700h4+1470h5四、Matlab软件编程求解过程>>symsh>>px=9800*0.5*6*h*hpx=29400*h^2>>symsy>>pz=9800*6*int(2*y+0.5*y*y,y0,h)>>pz=9800*6*int(2*y+0.5*y*y,y,0,h)pz=9800*h^2*(h+6)>>mx=px*2*h/3mx=精彩文档实用标准文案9600*h^3>>mz=6*9800*int((2*y+0.5*y^2)*(h-y)*(2+y),y,0,h)mz=490*h^3*(3*h

6、^2+30*h+80)>>m=mx+mzm=490*h^3*(3*h^2+30*h+80)+19600*h^3>>ezplot(px,[06])>>ezplot(pz,[06])>>ezplot(m,[06])（一）水平力分布曲线精彩文档实用标准文案（二）垂直分力曲线（三）原点O的顺时针方向力矩曲线精彩文档实用标准文案（五）分析比较计算推导方法要求我们：（1）有严谨的思维；（2）有较强的逻辑性；（3）有把复杂力分解为简单力的思路；（4）有积分的概念；软件编程要求我们：（1）熟悉软件的功能；（2）会编程，能模拟

7、出想要的曲线；（3）有缜密的逻辑思维能力，有认真的态度。（六）小组成员感想王晓丽：通过这几天大家在一起的讨论、思考，首先我们学会了如何正确地分析静止流体对曲面壁的作用力即应该把总力分解成水平分力和竖直分力，这样使问题简单了很多；其次，我们学会了把整个流体分解成一个个微元体，对单个微元体进行受力分析，然后把所有微元体的受力进行叠加，学会了静止流体对曲面壁的受力分析过程；第三，我们初步掌握了Matlab软件的简单使用，学会了利用它进行数值分析，绘图，以及简单的编程；最后我们学会了团结合作，相信只要我们大家一起努力

8、，什么事情都能解决。郎军：通过国庆假期期间和我们组组员之间的讨论，学习，交流，精彩文档实用标准文案我对工程流体力学有了新的认识也学到了许多东西。首先，通过这几天的学习，我对工程流体力学产生了浓厚的学习兴趣。其次，我还在组员们的帮助下初步了解了Matlab软件以及它的基本使用。再次，在这个过程中小组的组员互相帮助，互相配合，团结合作使我们的项目得以完成，这充分反映了团队的力量！！王璐：经过这次工程流体