流體阻力實驗仿真軟件說明

1、流體阻力實驗仿真軟件說明1 目的及特點本仿真軟件以最新設備為模擬對象，充分展現(xiàn)了新設備的優(yōu)勢，力求在界面友好的基礎上做到全面、系統(tǒng)、規(guī)范的展示新設備的流程與操作方法，力求增強操作者在與軟件本身的互動性。2 模塊介紹軟件結構框圖：3 操作界面用戶界面是應用程序的臉面，是整個程序給操作者的最直觀的第一印象，所以對于一個操作程序而言，界面設計的好壞與否十分重要，直接關系到軟件的功能和應用。(i) 實驗指導此菜單主要為軟件的使用者在對實驗不很了解的情況下提供實驗中最基本的介紹，包括實驗的目的、內(nèi)容、儀器和方法等等內(nèi)容，使操作者可以在很短的時間內(nèi)了解實驗。而且由于采用了滾動式的表現(xiàn)形式，使得指導部分生動

2、具體，也更直觀。(ii) 實驗操作此菜單主要是用于將實驗方法和操作的步驟具體化，使學生在初步了解實驗的基礎上，對實驗儀器和實驗的具體操作步驟進一步的理解，從而保證實驗的順利進行。本部分除了采用的滾動字幕描述外，還配以整個實驗的流程簡圖，方便使用。(iii) 數(shù)據(jù)記錄此菜單主要是用來顯示在實驗中記錄的數(shù)據(jù)組，使數(shù)據(jù)直接顯示在準備好的表格中，使數(shù)據(jù)更加直觀清晰，方便進行數(shù)據(jù)觀測和校正。同時統(tǒng)一各個儀器的流量和讀數(shù)的單位，以免發(fā)生不必要的麻煩。在記錄的同時，根據(jù)已知的計算公式，將數(shù)據(jù)直接轉化為曲線，不但簡化實驗，也使整個過程簡便和直觀化，便于使用者掌握實驗。(iv) 實驗成績此菜單主要是用來顯示實驗

3、結束后，操作者的總體得分，以便給整個操作過程一個直觀的，具體的評價。做到心中有數(shù)。：各窗口和菜單的具體功能說明如下：只要是在主界面下就可以查看實驗指導，實驗操作。當完成實驗后才可以查看實驗結果，并且只有在完成實驗并且清理完實驗現(xiàn)場后才可以查看實驗成績。但無論到那一級子窗體都可以返回主界面。4 其它窗體5 數(shù)學模型本實驗涉及到的公式比較復雜，不能直接的出公式，只有通過迭代才能的出相關的公式和數(shù)據(jù)。下面先定義幾個函數(shù)：對于密度上面已經(jīng)用了內(nèi)差法，在不同溫度下的相關公式，即溫度與密度有一定的關系，這里把他們定義成： （22）密度與溫度也有一定的關系，可用內(nèi)差法求得。在不同的溫度下有不同的公式：當20

4、oC>=t>=10 oC時µ=1.3077-（1.3077-1.005）×（t-10）/10×10-3當30oC>=t>=20 oC時 µ=1.005-（1.005-0.8007）×（t-20）/10×10-3 當40oC>=t>=30 oC時µ=0.8007-（0.8007-0.656）×（t-30）/10×10-3 上面幾個公式可以用一個公式來代替，即為： (23)在測光滑直管時，由于流體的粘性作用和渦流的存在，不可避免地消耗一定機械能，其在直管內(nèi)消耗的機械能稱為直

5、管阻力。直管阻力的大小與管長、管徑、流體流速和管道摩擦系數(shù)有數(shù)。相關公式為： （210） （24）當Re<=3000時，層流： （25）當Re>3000時，湍流有以下幾種：在湍流情況下，計算摩擦系數(shù)的公式有很多。（一） 光滑管1 柏拉修斯（Blasius）公式 上式適用范圍為Re=3×1031×1052. 顧毓珍等公式上式適用范圍為Re=3×1033×106(二) 粗糙管1柯爾布魯克（Colebrook）公式 (26)上式適用于2 則（Nikuradse）與卡門（Karman）公式上式適用于式中：d管徑，m；Pf直管阻力引起的壓強降，Pa;l管長，m;u流速，m/s;流體的密度，kg/m3流體的粘度，N.s/m2。其中d,l,t,v, /d,為以知。 測局部阻力時，通過管件、閥門、彎頭、管道突然擴大或縮小時產(chǎn)生的阻力稱為局部阻