Fluent論文多媒體教學(xué)論文：基于Fluent圓管內(nèi)黏性流體流動(dòng)的多媒體教學(xué)的應(yīng)用研究

1、顧中國(guó)學(xué)術(shù)期刊洌 wwv/ Fluent論文多媒體教學(xué)論文：基于 Fluent圓管內(nèi)黏性流體 流動(dòng)的多媒體教學(xué)的應(yīng)用研究 摘要：fluent是流體力學(xué)中通用性較強(qiáng)的商業(yè) cfd軟件。 將fluent軟件引入流體力學(xué)多媒體教學(xué)中，可對(duì)定常不可 壓縮流體在圓管內(nèi)流動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬，分析流體層流、紊流 的兩種流動(dòng)狀態(tài)，驗(yàn)證管內(nèi)流體速度及切應(yīng)力分布。實(shí)踐表 明，在流體力學(xué)課堂上配以 fluent數(shù)值模擬，有助于學(xué)生 消化較難理解的理論知識(shí)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效果。 關(guān)鍵詞：fluent ;多媒體教學(xué)；數(shù)值模擬；速度分布 application research of multimedia teach

2、ing about viscosity fluid flowing in tube based on fluent dong jinling, li guowei liaoning technical university, fuxin, 123000, china abstract: fluent is a commercial cfd software with strong generality in the field of hydromechanics, and it was introduced in the hydromechanics multimedia teaching.

3、taking advantage of fluent, steady non-compressible fluid flowed in a tube was simulated. the two flow state, laminar and turbulent, was analyzed. fluid velocity and tangential stress distribution was _ 論文發(fā)表專(zhuān)家一 顧中國(guó)學(xué)術(shù)期刊洌 wwv/ validated. it proved that introducing fluent simulation in the class of hyd

4、romechanics can help students to understand theoretical knowledge, increase learning interesting, and improve teaching effects. key words: fluent; multimedia teaching; numerical simulation; velocity distribution 流體力學(xué)是高等院校熱能與動(dòng)力工程等專(zhuān)業(yè)的一門(mén)專(zhuān) 業(yè)基礎(chǔ)課，其主要特點(diǎn)為抽象概念多，理論性強(qiáng)，數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 要求高，實(shí)用性強(qiáng)。在初學(xué)這門(mén)課程時(shí)，理解基本概念，掌 握理論知識(shí)，學(xué)會(huì)運(yùn)用

5、基本理論分析解決實(shí)際問(wèn)題，常常是 最重要也是學(xué)生難以達(dá)到的。而將 fluent數(shù)值模擬引入流 體力學(xué)的多媒體教學(xué)中，可以模擬出不同條件限制下的流體 運(yùn)動(dòng)，有助于學(xué)生理解流體的流動(dòng)狀態(tài)及運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 fluent為通用cfd軟件包，用來(lái)模擬從不可壓縮到高度 可壓縮范圍內(nèi)的復(fù)雜流動(dòng)。 在cfd軟件中，fluent軟件是目 前國(guó)內(nèi)外使用最多、最流行的商業(yè)軟件之一。同傳統(tǒng)的 cfd 軟件相比，fluent具有穩(wěn)定性好，適用范圍廣，精度高，可 達(dá)二階精 _ 論文發(fā)表專(zhuān)家一 顧中國(guó)學(xué)術(shù)期刊洌 wwv/ 度等優(yōu)點(diǎn)。筆者應(yīng)用 fluent軟件對(duì)流體力學(xué)中的 定常不可壓縮流體在圓管內(nèi)流動(dòng)進(jìn)行數(shù)值模擬，動(dòng)態(tài)觀(guān)測(cè)圓

6、管內(nèi)流體的流動(dòng)現(xiàn)象，分析產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因，使學(xué)生更為 深刻地理解流體層流、紊流的兩種流動(dòng)狀態(tài)。顧中國(guó)學(xué)術(shù)期刊洌 wwv/ 1圓管內(nèi)黏性流體流動(dòng)的相關(guān)理論 根據(jù)黏性流體的流動(dòng)性質(zhì)不同，可將其分為層流和紊流 兩種流動(dòng)狀態(tài)。對(duì)于不同的流動(dòng)狀態(tài) ，流場(chǎng)的速度分布，產(chǎn)生 阻力的原因、方式、大小等都不相同 流體力學(xué)中利用雷諾數(shù)判定流體的流動(dòng)狀態(tài)，工程上一 般認(rèn)為雷諾數(shù)小于 2320為層流，大于2320為紊流。研究定 常不可壓縮流體在圓管內(nèi)的層流有 2種方法，第一種方法是 從n-s方程式出發(fā)，結(jié)合層流運(yùn)動(dòng)的數(shù)學(xué)特點(diǎn)建立常微分方 程，第二種方法是從微元體的受力平衡關(guān)系出發(fā)建立層流的 常微分方程。而研究湍流，唯一可行的方法是統(tǒng)計(jì)時(shí)均法。 1.1利用n-s方程分析圓管內(nèi)流體層流流動(dòng) 層流中流體質(zhì)點(diǎn)只沿軸向流動(dòng)而無(wú)橫向運(yùn)動(dòng)，故， 對(duì)于不可壓縮流體穩(wěn)定流動(dòng)，則 因此n-s方程簡(jiǎn)化為： 積分得： 將邊界條件=0，;代入方程（1）得， 因此圓管內(nèi)流體速度分布方程為： （2）