流体力学上机实践报告

实验一：迁移加速度（几何控制）

目的： 研究定常流动下，喷管几何形状对流体加速度的影响。

操作步骤：

1. 将【红色源速度】和【蓝色源速度】都设置为 20 (保持一致，消除非稳态)。
2. 逐步增加【喷嘴收缩比】，观察红色柱状图（迁移项）的变化。

实验二：当地加速度（时变控制）

目的： 研究直管内流场随时间剧烈波动时的加速度特性。

操作步骤：

1. 将【喷嘴收缩比】重置为 1.0 (消除几何影响)。
2. 手动快速拖动【源流速度】滑块，或设置红蓝源差异极大。
3. 观察紫色柱状图（当地项）的瞬时峰值。

实验三：工程综合工况（全导数）

场景： 模拟喷气发动机在启动加速过程中的喷管流动（既有几何收缩，又有入口流量增加）。

挑战任务： 设置【喷嘴收缩比 = 2.5】。尝试调节源项，使得某一时刻 当地加速度 与 迁移加速度 大小基本相等且均为正值。

• 记录此时的总加速度 a_total：
• 观察并记录仿真器右侧的"实时计算面板"数据。

思考与评价

Q1： 在仿真中，为什么当你把喷嘴收缩比调大时，红色粒子（代表源A）追上蓝色粒子（代表源B）的间距变大了？这反映了流体力学中的什么原理（连续性方程）？

Q2 (产教融合)： 对于连接在往复式柱塞泵（输出流速呈正弦波动）后的管道，如果管道不仅有缩颈，还发生了剧烈振动。作为工程师，你认为导致管道疲劳开裂的主要应力源是 a_local 还是 a_conv？请结合实验结论简述。