流体力学介绍(三分钟掌握流体力学基本概念精要提炼)

流体力学介绍(三分钟掌握流体力学基本概念精要提炼)

书逸云 2025-11-02 硬件 3 次浏览 0个评论

本文精要解析了流体力学的基本概念,了解这些基本概念就可以说对流体力学的入门知识基本掌握了。

流体的概念与固体相对应,指可以流动的物体,包括液体和气体。流体力学 (Fluid mechanics) 是力学的一门分支,研究流体现象及相关力学行为,由简单到复杂大致分为三部分:

流体静力学 (Hydrostatics):研究静止的流体。流体运动学 (Fluid kinematics):研究流体运动的几何性质,不涉及力。流体动力学 (Fluid dynamics):研究流体运动的力学性质。

三分钟掌握流体力学基本概念——精要提炼

计算流体力学云图

流体力学有一个最基础的模型——欧拉在1753年提出的“连续介质模型”,意思就是说流体是连续的,这样研究的时候也不需要研究到分子级别,而只是将流体划分为非常小的“流体微元”,这就与高等数学的基础“连续”不谋而合。

流体的基本性质

可压缩性:液体和气体都是可压缩的,温度越高,体积越大(使用体胀系数表征);压强越高,体积越小(使用体积模量表征)。实际的应用中,大多数液体的可压缩性非常小,尤其不要求很高的计算精度时,基本都可以忽略。

粘性:胶水、机油给人的感觉就是粘粘的,这就是粘性,而实际上,所有流体都有粘性。当流体运动起来,流体微元之间存在相对的运动,这就会在流体内部产生摩擦力,阻碍了流动,这就是粘性。粘性的机理有两方面:一是流体分子间存在的吸引力,试图拉着流的快的部分不让它走;二是流体分子运动时互相之间产生撞击,也阻碍了流动。液体粘性机理以前者为主,而气体则以后者为主。

牛顿内摩擦定律

三分钟掌握流体力学基本概念——精要提炼

牛顿内摩擦定律

定律说,切应力等于粘度与速度梯度的乘积,速度差越大,产生的切应力也越大。上边的粘度被称为动力粘度,单位是厘泊 (cP),20摄氏度时水的粘度就是1cP。还有一种粘度的表示方式叫做运动粘度ν,单位为厘斯托 (cSt),是一个没有力学参数的量纲,运动粘度就是动力粘度除以密度。

粘度受温度如何影响呢?有意思的是,对于液体与气体,这个规律是不同的。对于液体,温度越高粘度越小;对于气体则是温度越高,粘度越大。其实只要根据上述两者粘性的机理去思考,就明白为什么是这样的了。

有时候在实际应用中,我们认为粘度不影响分析问题,这时假设其粘度为0,那么我们称之为“理想流体”。

流体的类型有许多,如果满足上述牛顿内摩擦定律的,我们称之为“牛顿流体”,否则为“非牛顿流体”。

如果您需要了解医学流体分析可以看看以下内容:

生物流体力学主要研究动物和人体内循环、呼吸系统的生理流体(如血液、气体、尿液、淋巴液和其他体液等)的流体力学问题。

各医院、院校:

为了帮助全国医疗事业单位技术骨干更进一步接触数字医学计算的实际应用,进一步提高医学有限元分析及医学3D建模的应用水平,广州有道计算机科技有限公司培训中心举办面向全国医疗企业、医学院校的 “生物流体力学及血流动力学有限元分析线上培训班”。生物流体力学主要研究动物和人体内循环、呼吸系统的生理流体(如血液、气体、尿液、淋巴液和其他体液等)的流体力学问题。以有限元软件操作使用和医学临床实例应用为主线,从实际工作中疑难问题出发,帮助临床工作者如何从生物力学角度观察临床实际问题,并利用分析结果对临床问题进行解释和解决。

现将有关事宜通知如下:

一、授课专家

由长期从事医学生物力学、有限元分析方面的教学与科研工作的资深高级工程师进行授课。

二、培训对象

各省市、自治区从事生物流体力学、医学有限元、医学三维重建、生物医学工程、基础医学、临床医学、心血管学、内分泌学、脑科学、呼吸、耳鼻喉等教学、研究与应用的教师、医师、科研工作者、各级教练员等方面的相关人员;国内各重点大学、科研院所相关研究领域的博士、硕士相关研究生和学者等:

三、培训方式及时间

培训方式:线上培训

开班时间:2021年 9月23日

学时为:6节课,每隔两天开课;19:30-21:30

费用:私聊

答疑:一边授课一边交流,根据学员反馈补充细讲学习中薄弱环节,课后发送课堂录制视频;

软件:发送安装包以及安装指导文件

(Mimics、Geomagic、SolidWorks、ANSYS)

五、课程大纲(一共6节课、4节基础、2节案例讲解)

第1节

了解医学有限元;利用mimics软件进行三维模型的初步重建

第2节

模型的基本处理:血管三维模型的修复、光滑以及拟合曲面

第3节

Solidworks切口、偏移血管命令学习和fluent流体分析流程介绍

第4节

fluent流体分析教学:1网格:,进行体网格的划分及边界层的特殊处理,用于后续流体分析计算2 计算:网格导入、边界条件加载、材料属性赋值等

第5节

案例讲解:血液流动、鼻腔气体流动

第6节

案例讲解:流固耦合(血管)

六、我们合作过的医院及院校 (部分)

医院:

中山大学附属第一 / 第二 / 第三医院、中山大学附属第三医院、南方医院、广州中医药大学附属第一医院、南部战区总医院、北部战区总医院、广东省人民医院、复旦大学附属华山医院、第三军区医院、广东省中医院珠海医院、中山大学光华口腔医学院附属口腔医院、广东省工伤康复医院、广州市正骨医院、佛山市南海区人民医院、广东药科大学附属第一医院、云南省中医院、山东省临沂市人民医院、山东整骨医院、浙江中医药大学附属第三医院、海南省人民医院等医院。

科研院校:

南方医科大学、中山大学、广州中医药大学、广州医科大学、广西医科大学、复旦大学、同济大学、华南理工大学、暨南大学、兰州大学、南昌大学、云南中医学院、工业信息化部电子第五研究所、电子五所、核动力四所、中航光电设备研究所、国科军工、中科华核电技术研究院、等。

三分钟掌握流体力学基本概念——精要提炼

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三分钟掌握流体力学基本概念——精要提炼

三分钟掌握流体力学基本概念——精要提炼

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