流体力学及其工程应用(6篇)
流体力学及其工程应用篇1
关键词:电子技术结合训练课程设计理念与思路教学目标教学项目设计教学建议
《电工技术基础》三年制中职电气技术应用专业的核心课程,而《电工技术综合训练》则是《电工技术基础》的重要组成模块,是本专业学生必修的一门重要的专业技术实训课程。
本课程作为电工基础课程的实践环节,目的是通过该环节的实训,一方面,进一步巩固电工基础课程所学理论知识,另一方面,使学生掌握一些最基本的维修电工技能,为今后进一步培养学生的维修电工操作技能及将来就业打下良好的基础。从具体内容来讲,通过学习本课程,学生应该掌握基本的安全用电常识、会使用常用电工工具、电工常用仪表,理解万用表的工作原理,并会制作结构简单的万用表,掌握正确的导线的连接与绝缘的恢复方法,掌握照明电路的安装及基本的室内配电及电气布线方法。
我校经过几年的探索和实践,发现采用项目教学法后,学生学习兴趣浓厚,尤其是选择合理的教学项目后,学生的学习主动性进一步提高,取得了良好的教学效果。以下就我校《电工技术综合训练》的教学项目的选择和实施作简单介绍。
一、课程设计理念与思路
1.课程设计理念
本课程标准以电气技术应用专业学生的就业为导向,根据行业专家对专业所涵盖的岗位群进行的任务和职业能力分析,以本大类专业共同具备的岗位职业能力为依据,遵循学生认知规律,以紧密结合本专业后续课程的教学及实用性为原则来选择教学内容,以通俗、简洁为原则组织教材的编写。教学过程中虽然以实践教学为主,但仍应注重理论环节的教学,整个课程的教学目标以培养学生最基本的电学素养为目标。
2.课程设计思路
本课程以提高学生全面素质为基础,以培养能力为重点。课程采用了模块化、课题化的设计方法,每个课题均采用了理论实践一体化的思路,力求体现“做中学”、“学中做”的教学理念;本课程在内容的选择上,能很好体现电工基础理论的实际应用,突出项目的“实用性”,注重培养学生的应用能力和解决问题的实际工作能力;本课程的内容组织形式上强调学生的主体性,在每个模块实施时,先提出学习目标,再进行任务分析,使学生在开始就知道学习的任务和要求,引起学生的注意,利于学生在任务驱动下,自主学习、自我实践。整个课程的教学应努力做到:降低难度,通俗易懂;讲究实用,注重能力;大胆改革,鼓励创新。
二、课程目标
通过本课程的实践和理论教学,使学生掌握以下电工基础知识及操作技能。
1.掌握安全用电常识,电工安全操作规程,电气设备安全运行相关知识,了解电气火灾的扑救方法及触电急救方法。
2.掌握测电笔、钢丝钳、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳、扳手、螺丝刀、电工刀等常用电工工具的使用方法,了解新式电动工具、电烙铁的使用方法。
3.掌握用指针式万用表、数字式万用表测量直流电压、交流电压、直流电流、电阻等电量,会使用兆欧表测量大电阻,会使用钳形电流表测量交流电流。了解直流、交流电桥的用途,会测量小电阻。
4.理解万用表直流电压挡、直流电流挡、交流电压挡、电阻挡的工作原理,能正确识读或测量电阻及其他元件,完成一只结构简单的万用表的组装及调试工作。
5.掌握导线的分类及选用原则,剥线的几种方法,导线连接的几种方法,能熟练完成导线与接线桩、导线与导线的连接。
6.掌握照明电路中日光灯、白炽灯的选用原则,会用单联开关正确安装照明电路,会用双联开关正确安装两地控制照明电路,会安装日光灯照明电路。了解日光灯电路的工作原理,会维修日光灯电路中的简单故障。
7.了解家庭配电线路中常用的配电设备,设计并组装一个简单但完整的家庭供配电系统。
三、教学项目的设计
教学项目的选择是实现教学目标的关键。在选择时,应遵循以下几个原则。
?誗应包含教学目标,即知识目标及能力目标;
?誗应尽量接近实际应用;
?誗能充分实现学生能力培养的目标;
?誗项目难度适中,能充分调动学生的学习积极性,使学生学有所乐。
根据以上基本原则,我校设计实训教学项目如表一所示。
表一教学项目及教学目标
三、课程教学建议
1.学时分配建议
2.教学建议
(1)本课程主要适用于我校三年制电气技术应用专业。
(2)根据本课程的教学目标,本课程标准规定了学生必须掌握的基本知识、基本技能及实践训练项目。
(3)教学过程中,应重视学生基本实践操作能力的培养,增加学生的感性知识,通过实践来加深学生对电工基础知识的认识。
(4)重视创新能力的培养。
3.考核评价建议
(1)在考核内容上,以项目为考核的基本单元。
(2)在考核评价手段上,对于理论知识,可选择口试、笔试(开卷、闭卷)相结合的模式,但应注意尽量少进行笔试。对实践操作能力,使用技能考试的标准方法,即制定考核项目及评分细则,进行实践操作考试。
(3)重视学生学习过程的考核评价,对难以进行单独考核的项目教学内容,直接对其整个完成项目的过程进行评价即可。
(4)各项目的占本课程的分值比例如表二所示。
表二考核评价分值分配
四、教材开发选用与教学资源建设建议
1.教材开发选用建议
(1)根据专业人才培养方案的总体设计思想及本课程的教学目标要求选用合适的理论实践一体化或项目课程教材。
(2)根据三年制中职教学特点及专业人才培养方案和本课程标准,开发校本教材或编写部分教学讲义。
2.教学资源建设建议
(1)准备与安全用电、电工工具使用、电工仪表使用等有关的教学视频资料。
(2)通过教学实践,完善各项目考核的评分细则,使其不断趋于科学合理。
五、实验实训设备配置建议(按每班45名学生配置)
1.常用电工工具50套,MF-47型万用表50只,数字万用表25只。
2.兆欧表、钳形电流表、直流电桥各10套。
3.MF-30型万用表散件50套。
4.照明电路元件50套。
5.室内配电常用电器15套。
6.导线及其他常用电工材料若干。
流体力学及其工程应用篇2
关键词:就业方向;教学改革;自动化专业;电气工程
前言:
从我国长期的教学改革和发展上来看,将电气工程及其自动化作为就业发展方向,推进教育教学改革是非常重要的。在教育教学中应遵循市场规则,抓紧就业机遇,有针对性的塑造电气自动化专业,从电气工程学院这个主体教学上来看,高校重点的建设应在电气工程及其自动化上,而由于近些年来传统专业的不断变革,电气工程及其自动化专业已经不能满足当今社会用人单位的用人需要,需要以社会就业为导向,实施教学改革,塑造高素质的人才,本文则重点介绍目前电气工程及其自动化的认识和未来就业方向。
1.电气工程及其自动化的发展历史
电力技术的发明、电气工业的建立至今已有100余年的历史。自工业革命开始,人类便在一次次工业实践中,不断地学习使用电力为人类自己服务。多年的系统研究,终于逐步形成了电气工程的基础理论。电气工程的发展有以下几个里程碑意义的事件:1820年,安培发现了电磁效应。1831年,法拉第发现电磁感应原理,奠定了后来发电机的理论基础。19世纪60年代,麦克斯韦建立了统一的经典电磁场理论和光的电磁理论,预言了电磁波的存在。1873年,麦克斯韦完成了《电磁学通论》,奠定了广泛应用电磁技术的理论基础。1882年,爱迪生建成世界上第一座较正规的发电厂,完成了初步的电力工业技术体系。世界第一台三相交流发电机的建成,三相交流电的出现克服了原来直流供电容量小,距离短的缺点,开创了远方供电,电力拖动等各种用途的新局面。20世纪初,电力的生产应用已达到较高的水平,并具有相当的规模。从此,电力取代了蒸汽,使人类历史迈进了“电气化时代”。
2.对电气工程领域方向的特点及认识
电力系统具有如下特点:(1)电能的生产和使用是同时完成的;(2)过渡过程十分短暂;(3)电力系统有较强的地区性特点;(4)与国民经济关系密切。在我国,发电厂就分为火力发电厂、水力发电厂、核能发电厂。
从最新的科学技术发展来看,电机的自动化性能如果能够大大提升,能够有效的和常温科研超导材料进行融合,那么就会使电气的电阻损耗率大大降低,这样不仅解决了电阻长时间的发热问题,又能够起到良好的降匦Ч,会使电机的效率大大提高。同时,更加重要的就是在临界的粗长强度和密度都很高的情况下,超导电机的绕组电流密度能够比常规的电机提高数十倍,大大提高了电机的功率密度,降低电机重量和体积。高电压与绝缘技术这一领域的技术水平要求很高,有“三强”,即:试验性强,理论性强,交叉性强。该学科的主要运用范围:建立有工频高电压、支流高电压、雷电冲击高电压、操作冲击高电压、冲击大电流以及高功率脉冲技术等装Z;测量用的有静电电压表、高压示波器、专用的分压器、分流器等。近年来,随着计算机和微电子技术的广泛应用,数字化测量技术和电器设备在线运行状态的再线监测、故障诊断技术得到了很大的发展。研究电工新技术可促进核能和可再生能源的应用发展,使之更快的在技术和经济上成熟起来,例如:核电发电、磁流体发电、风能发电、太阳能发电、其他新能源发电。电工新技术可以促进交通运输方面的磁悬浮列车、磁流体推进船、电动车的发展推进,医学上的超导核磁共振成像装Z的研究等。电力电子包含电力电子器件、变流电路和控制电路三部分。目前,电力电子技术有几个研究方向:高频开关电源技术:所有的信息系统与通信设备都需要使用开关电源,小到各种便携数码产品,还有现在时兴的各种平板电视,大到服务器系统、通信基站机房、及种种航空设施等;电力电子技术在电力系统中的应用:如各种谐波补偿、有源滤波装Z等,还有不断发展的不间断电源设备(UPS),电动汽车的驱动与控制系统,电机的节能驱动方面如各种变频器(包括变频空调),在当前能源短缺的状况下,太阳能、风能及各种再生能源的应用,电力电子技术是最关键的技术要素。
3.电气工程及其自动化的就业方向
电气工程及其自动化专业属于工科专业,并且与机械学科一样最具基础性。随着科学技术的发展,学科之间的交叉与融合更加密切,所以其他学科的发展更加需要电气专业的相关知识,因而,电工学课程已经普遍在各工科专业中开设,用以普及电气工程基础知识。而电气工程及其自动化是工科中历史最悠久的专业之一,并且我国与发达国家不同,电气工程及其自动化仍保有强大的生命力,随着工业化进程的前进,电气工程专业发展更为迅速,而电气工程及其自动化作为中心专业,人才需求便更加旺盛。
结束语:
综上所述,作为一门涉及到电子技术、计算机技术及其多项工科技术的多样化课程而言,电气工程及其自动化对于未来很多科技信息领域都有着长足的法扎你空间。但是从专业性上来说,还与人们日常生活中的通讯技术和微电子技术有着重要的联系,因此,作为电气工程及其自动化学科专业的学生来说,在未来的就业方向上应从这几方面进行研究,努力找到未来适合自己的就业发展方向。
参考文献:
[1]周勇.电气工程及其自动化存在的问题及解决措施[J].中国高新技术企业.2015(01)
[2]闫海东,程世伟.浅析电气工程及其自动化中存在的问题及解决措施[J].科技创新与应用.2015(06)
[3]乔新涵.电气工程及其自动化的发展及问题研究[J].科技创新导报.2015(02)
流体力学及其工程应用篇3
关键词:高等流体力学;教学内容;教学方法;教学模式
中图分类号:G643文献标志码:A文章编号:1674-9324(2014)10-0192-03
近几年,计算流体力学与各种工程实际问题的结合越来越密切,已成为解决各种流体流动与传热问题的强有力工具,并已成功应用于建筑、环境、流体机械等技术科学领域。过去只能靠实验手段才能得到的某些结果,现在已可以借助于计算流体力学的手段来完成。在高等建筑院校的土木工程、环境科学与工程等学科中,因涉及大量的流体流动问题,因此,普遍开设了研究生课程――高等流体力学(计算流体力学)。
多年来,计算流体力学的教学内容主要是有限差分法、有限元法、离散化方法等,重点仍然是算法的数学基础、收敛性的证明及离散精度的讨论。在教学过程中发现学生对课程中涉及的大量数学推导感到乏味,课程学完后,如何采用计算流体力学方法对一个具体的流体流动问题进行模拟和分析,学生往往感到无从下手,并且难以正确采用计算流体力学的理论和方法解决工程实际问题,因此学生也不能学以致用。当前的研究生课程教学,不仅在分析问题的深度和广度上显得不足,在教学方法上也存在灵活性不足,互动性不够,缺乏新颖性等问题。因此,结合学科的发展特点对计算流体力学课程现有的教学内容、教学体系及教学方法进行改革,并进一步将计算流体力学理论与解决工程实际问题紧密联系在一起,培养和提高学生的学习能力和创新能力显得尤为必要。
我校研究生课程“高等流体力学”的教学内容紧密围绕计算流体力学的内容,课程组在重庆大学研究生重点课程和重庆市研究生重点课程教改项目“高等流体力学”的资助下,对教学体系、教学内容、教学方法等方面的改革做出了一些尝试,力图使其教学内容反映学科的特色,发挥计算流体力学本身应有的优势。此外,由于研究生课程教学学时有限、学生基础不均,因此,在教学过程中,合理选择教学内容、提高教学效率、拓展课程的专业视野、增强学生学习主动性,使得课程学习更好地服务于课题研究,是该课程必须考虑的几个主要环节。本文围绕高等流体力学课程教学改革进行了一些探讨,并提出了一些建议。
一、优化教学内容
计算流体力学(ComputationalFluidDynamics,简称CFD)已经超越了其传统的外延和内涵,不再仅仅是一些数学理论和概念,而正成为一门建立在经典流体力学与数值计算方法基础之上的新型独立学科。就CFD本质来讲,流体动力学是建立能准确描述具体流动过程的数学微分方程组,依据模拟几何模型和流动过程特点给予相应的边界条件,最后,联立求解方程组,得出一定精度的模拟结果[1]。CFD兼有理论性和实践性的双重特点。特别是随着计算机软硬件技术的发展和数值计算方法的日趋成熟,出现了基于现有流动理论的商用CFD软件,可以通过计算机数值计算和图像显示的方法,在时间和空间上定量描述流场的数值解,从而达到研究物理问题的目的。商用软件的出现为学生学习掌握计算流体力学提供了有力的辅助手段,但是计算流体力学所依赖的基本流体力学知识和数学基础仍然是非常重要的。因此,为顺应科学的发展和工程问题研究的需要,计算流体力学作为一门重要的研究生学位课程,在教学中既要注重理论知识讲解,还需拓展其实际应用范围。对于普通建筑工程类专业的研究生来讲,最关心的是如何用CFD手段来解决本研究领域的实际问题,所以关键是掌握计算流体力学关于建模、离散、湍流模型的选择、对流差分项的格式及时间积分格式的特点等内容;学会如何编制自己的CFD程序;如何使用现有的商用软件。
课程的教学目标,要求学生完成高等流体力学课程的学习后,必须掌握流体力学的分析推理方法,常见湍流计算模型以及相关软件(CFD)的使用,要具备利用高等流体力学知识分析和解决实际问题的能力。在课程内容方面的设计上,应注意内容的系统连贯和循序渐进,便于学生掌握基本理论和分析流体力学问题的基本方法。
优化的教学内容包括以下几个部分:①矢量场论;②流体力学基本概念及运动描述;③流体力学基本方程组及其求解;④湍流现象及湍流研究的基本方程;⑤粘性流体流动的数值分析方法;⑥离散化方法;⑦对流与扩散以及流场计算;⑧软件――CFX及其应用。其中,为了加深对流体力学的理性认识和理解,掌握流体力学中的思维特点和较综合的分析推理方法,使学生在理论修养和实际处理流体力学问题的能力上都有明显的提高,课程组教师在教学过程中,新增了离散化方法、对流与扩散以及流场计算和软件应用三个部分的内容。增加了CFD软件的实践教学环节,注重学生的对软件的使用操作的理解,使其学以致用。减少了势流计算、粘性流动解析解以及边界层理论这部分内容。加大了CFD应用程序这部分内容。
教材选用本校课程组编写的《高等流体力学》,帕坦卡编写的《传热与流体流动的数值方法》,和陶文铨编写的《数值传热学》;参考教材选用吴颂平翻译的《计算流体力学基础及其应用》,王福军编写的《计算流体动力学分析》,张兆顺著的《涡流大涡数值模拟的理论和应用》;实践教材选用孙纪宁编著的《ANSYSCFX对流传热数值模拟基础应用教程》;此外,我们还建立了相关的学习网站,网站上有课程大纲、教学内容、学习辅助材料等。
课程学时数共45学时,采用“两段制模式”教学,即将计算流体力学课程分为既有关联、又相互独立的两部分。第一部分以基础知识为主,第二部分以应用为主。两部分独立讲授,第一部分着重讲述流体动力学基本方程、离散化特征、对流差分格式、边界条件的处理、紊流模型等,第二部分讲述流体流动仿真与CFD软件应用。授课对象为学术型硕士、专业型硕士,授课对象是掌握较强流体力学知识的学术型硕士研究生时,强化第一部分内容;授课对象是专业学位研究生时,则侧重第二部分内容。
二、丰富教学方法,注重自主学习能力
1.凝练教学内容,提升教学起点。为了使高等流体力学课程的知识更好地为建筑环境与设备工程、市政工程、环境工程等专业服务,需要对教学内容进行凝练。通过参阅其他理工科院校相关院系的教材和讲义,从中精选出适合专业需要的内容编写教材,并对某些不足进行改进,注重内容的系统性和连贯性,使之既能清晰反映高等流体力学的基本理论,又能结合上述几个专业的实际应用特点,与专业课进行有机衔接和整合。着重收集了与建筑土木工程相关的流体力学内容。
考虑到研究生的知识水平和知识结构与本科生有较大区别,并且多数学生已经掌握了工程流体力学的一些基础知识,选取的教学内容具有较高的起点,使学生在较高的层面上学会应用流体力学这个理论工具。
2.采用精讲多练的教学方法。教学方法由讲授、联想、解疑、归纳、作业这几个部分组成。其中讲授要抓住重点难点,由浅入深的讲解,由于课时较少,内容多,要求学生在上课前充分准备每一讲的内容。在课程教学中改变教师讲、学生听的习惯做法,使学生在课堂上积极思考、踊跃发言。
高等流体力学课程具有理论性强、数学推导能力要求高的特点;但是另一方面,其课时相对较少,为了解决内容深与课时少的矛盾,在授课方法上侧重于精讲多练。对关键的基础理论部分(如流体力学基本守恒方程的推导),安排较多的学时讲深讲透,使学生能够从本质上掌握流体力学这个理论工具。同时,课后安排与基本理论密切相关的习题和工程问题让学生加以训练,使学生加深对理论的理解和消化,同时提高应用理论工具解决实际问题的能力。
3.利用板书、多媒体技术、网络辅助教学相结合的教学手段。高等流体力学课程是一门理论性和应用性都很强的学科,授课手段不应一成不变。在公式推导过程中较多地采用板书的方式更符合学生的思维习惯;对于一些实际工程问题或自然中存在的流体力学现象,采用动画或视频的形式展示更加生动形象,可以帮助学生较快地建立感性认识,从而更好地理解复杂规律。同时,利用网络及时向学生提供教学资源,包括:课程大纲、授课教案、讲义、课后习题、国内外相关教材等资料,旨在给学生提供一个全面、简便、轻松的教学环境。
4.利用试验和CFD模拟加深学生对基本理论的理解。本课程利用学校和学院的实验设备资源,开设演示性实验、验证性试验和设计性试验。安排适量的CFD程序操作课程,并邀请国内外大型设计院人员讲解CFD软件,加深学生对流体力学工程应用的理解。此外,课题组任课教师所从事的科研活动,也给不少学生提供了实践的机会和场所。收集了与建筑土木工程相关的工程案例,通过案例讨论和分析,增强学生学习理论知识的兴趣,提升课程教学的互动效果,增强学生运用理论知识分析并解决工程实践问题的能力。
5.启动双语教学。为了便于学生快速准确地理解国际上关于本学科的新知识和先进技术,使学科技术更好的与国际接轨,我们在教学中逐渐开展了双语教学。考虑到学校的实际情况、学生英语水平参差不齐等问题,一开始就全部采用外语教学,势必会影响教学效果,因此在学生学习初期使用母语教学,然后逐渐地部分或全部使用第二语言(英语)进行教学。同时我们加强师资队伍建设,培养年轻的老师出国深造,能够更好地讲解国外原版的专业教材,使学生能够阅读相关技术知识的英文文献资料,在双语教学实践中并且结合工科专业特点,能熟练运用相关的英文编程工具和商业软件,能够应用英文处理和交流相关问题,拓展课程中的专业视野。
三、教学模式:互动式教学
保罗・佛莱雷说过:“没有了对话,就没有了交流;没有了交流,也就没有真正的教育。”[2]互动式教学可以提高学生的学习水平和协作能力,因此成为国际上大力推行的教学策略之一[3]。
相对于本科教育,研究生教学中更注重对学生独立解决实际问题能力的培养,所以在研究生课程教学中更应该采用互动式教学模式,可以更好地激发学生的创作力和培养独立思考能力。教学中改变一味地灌输,注重方法,突出学生的主体地位,发挥其主动性,积极开展讨论式、演讲式、辩论式、案例式等多种形式的教学方法,激发其主动思维、辨析、讨论的热情。我们在课程教学中设计了以小组为单位,针对实际工程问题,进行仿真案例计算。在教学中应当尽量将讲授的新知识转化为学生感兴趣的问题,使抽象的理论内容借助生动具体的案例和多媒体场景形象化;关注学生的个体差异,创造出能够调动学生积极性和学习兴趣的课堂氛围,使学生在宽松的环境中学习和探索。
四、结束语
在计算流体力学的教学实践中,作者把握《高等流体力学》中的重要思想方法,流体力学问题的本质,进行深入浅出、生动活泼的讲解。同时结合作者的科研项目、生活、生产中的实际问题,向学生传授治学方法,培养学生的自主学习能力和创新意识,通过近年的实践收到了良好的效果。
参考文献:
[1]翟建华.计算流体力学(CFD)的通用软件[J].河北科技大学学报,2005,26,(2).
[2]保罗・佛莱雷.被压迫者教育学[M].上海:华东师范大学出版社,2001.
流体力学及其工程应用篇4
【关键词】过程管理;高校;学生干部;管理
一、过程管理方法及其特点
过程管理(Managementbyprocess)的理论是现代组织管理最基本的概念之一,常见于企业的管理。其目的是通过精细化管理提高受控程度;通过流程的优化提高工作效率;通过制度或规范使隐性知识显性化;通过流程化管理提高资源合理配置程度;快速实现管理复制。此外,流程优化应该包括实时测评以及战略性测评,考察两者之间的关系,以作为流程改进和创新的基础。将企业过程管理移植到高校学生干部管理上,我们也会发现其在保持学生干部先进性及创新性上发挥出的巨大作用。
二、高校学生干部存在的问题
(一)高校学生干部发挥表率作用下降,责任意识下降。高校学生干部中,有部分对自身工作内容缺乏一定的认知,对自己所扮演的角色定位不清楚,在工作中的具体表现即为对工作的积极性差,责任感不强,不能有效的履行自己的职责。而由此引起的影响则是其榜样作用下降,无法起到模范带头作用,对学生干部集体造成不良影响。
(二)高校学生干部综合能力下降,业务素质能力有所下滑。高校学生干部囿于学业压力以及工作压力,对学生工作的关注度以及重视程度有所降低,导致其对于自身业务素质的培养以及对其综合素质的发展的重视度降低,由此反映到工作中的表现为学生干部作为活动的组织者和策划者,在活动的创意方面有所下降,以及面对突发性事件时,准备不够充分,应急能力较差,造成工作效率降低,工作质量下降等现象。
(三)学生干部服务意识降低,功利心增强。高校学生会应该充分发挥“三自”方针,应该让学生干部在自我服务方面树立正确的思想,同时,学生干部应该对自我服务的理念及方法有正确的认识与领会,目前很多学生干部在工作或竞选过程中功利心较重,工作不务实,无法全心全意投入到工作当中,无法做到全心全意为同学服务,使学生干部的形象在同学当中受损,学生干部工作的满意度逐渐降低。
三、过程管理在高校学生干部管理中的作用
(一)提高团队责任意识。通过对学生干部的精细化管理,即在工作进行的每一环节中,每名学生干部具体落实为每一细节工作的相关第一责任人,实行任职过程监督机制,完成工作后由部门或其他相关人员对其工作效果进行打分,当一定时期内所有工作完成后,进行总评,并对相关人员进行一定的奖励与惩罚,其中惩罚可相对严厉,由此逐渐提升学生干部的责任意识、自我管理意识,使其充分在工作中发挥自己的能力。而此机制如经过每一届的传承,则会自发的形成学生干部工作的激励力量,极大的提高学生工作的效果与创新性。
(二)提高团队凝聚力。过程管理的运用促使管理者和被管理者都必须具有高度责任感和管理能力,学生干部通过参与整个工作过程的管理,最终形成自己的思考并为参与活动的团队成员进行评价,有利于调动成员的参与活动的积极性,提高活动的参与度,使同学间互相监督,互相鼓励,共同奋斗,使学生干部真正成为具有战斗力和凝聚力的队伍。
(三)增强学生干部责任与主动意识。利用过程管理的方法,通过活动过程中部门成员内部的交流沟通以及相互监督,使全体成员更加充分的了解活动过程中应该具备的能力及条件,使学生干部认识到自己的任务的重要性与严肃性,也清楚自己在活动过程中应该扮演的角色,进而更加积极主动的去完成相关工作,通过过程管理调控,提高学生干部的责任意识与主动意识,进而提高学生干部整体的工作效率。
(四)增强服务意识。利用学生干部的过程管理,通过制度进行约束及引导,首先使学生干部树立做事踏实认真,勇于奉献,乐于服务的思想,从细节做起,鼓励服务性活动、公益性活动的开展,并结合具体的服务项目,利用高校资源提供相应的流程便利,并将其一定程度的融入过程考核当中,全方位的提高学生干部的服务水平及质量。
(五)提高学生干部能力。通过学生干部的过程管理,以制度督促,以奖惩鞭策,坚决利用学生干部培训提高学生干部的工作能力,将过程中出现的问题及时校正。加强学生干部的岗前培训,提升学生干部的综合素质,在活动中,将其表现纳入考核指标也在一定程度上鞭策学生干部不断学习提高,后期适时进行奖励,也有助于保持学生干部的工作热情,学生干部全方位能力,包括分析、组织、协调、应急等能力的提升,也有助于学生工作的全面有序发展。
四、过程管理在高校学生干部管理中的运用
(一)加强学生干部管理制度建设。类比过程管理中通过制度或规范使隐性知识显性化的要求,学生干部管理同样立足于制度建设的基础,首先加强制度的公开化透明化,并在制度中渗透过程控制与管理的理念,以此达到对活动中各个环节进行监督的目的。
(二)加强学生工作流程化设计。在过程管理中,应用适当的流程的优化,系统性规范活动流程及各级审批申报制度,从整体谋划工作,从过程优化工作,充分提高工作效率,使过程管理达到其在管理上的作用。
(三)将过程考核融入管理体系。过程管理即为将工作细致化,系统化,这也对学生干部的工作提出了更高的要求,最终过程中的表现,需要管理者合理使用考核办法,客观公正,多角度进行考核,同时,应当及时反馈考核结果,形成负反馈的过程管理调节方式,鞭策学生干部工作,形成学生干部弹性管理机制。
参考文献
[1]岳澎.流程型组织的构建研究[D].同济大学,2006.
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[3]周宏星,彭波.高校学生干部管理考核体系初探[J].张家口职业技术学院学报,2013(2).
流体力学及其工程应用篇5
关键词:体系化教学;可视化教学;计算流体力学
中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2017)02-0150-02
流体力学是力学一个重要分支,是研究流体(液体和气体)的力学运动规律及其应用的学科。主要研究在各种力的作用下,流体本身的静止状态和运动状态,以及流体和固体壁面、流体和流体间、流体与其他运动形态之间的相互作用和流动的规律。该课程大量地运用了高等数学、理论力学等知识,理论性及抽象性较强。而作为工科院校,相对于数学推导及公式严密性,更侧重于解决工程中出现的实际问题。因此我校本科石油工程专业开设了《工程流体力学》课程。将其作为大二下学期开设的专业基础课。《工程流体力学》对于学生进一步学习《油层物理》、《渗流力学》等专业课,有着重要的作用。
笔者从工作以来,一直从事《工程流体力学》的本科教学工作。在常规的《工程流体力学》教学过程中,采用以课堂教学(占85%左右)为主,实验(占15%左右)为辅的教学方法。在课堂教学部分,主要是介绍基本的概念、公式推导及具体应用。针对部分知识点,设置了实验课来提高学生的动手能力,并帮助学生更好地理解相应知识点。学生普遍反映,对于实验的理解度较高。但是实验课,对于人力、物力、财力都有一定的要求,为保证其有效开展,需要大量的投入。因此只能选择极少部分的内容展开实验。而在课堂教学过程中,特别是面对公式时,学生则感觉比较抽象,虽然已经学习了高等数学,明白了积分及导数的概念,但是对于其应用还没有认识。当这些内容出现时,有些不知所措,感觉既不容易记忆又不容易理解。此外,在学习流体力学以前,学生接触较多的力学是固体力学,习惯上用质点来分析问题;对于常伴左右的如空气、水等流体的分析,考虑得不多。因此,如何在有限的学时内,引导学生较好地学习这门课程,引发了笔者的思考。
一、体系化教学
石油工程领域涉及到的流体大多为液体,因此在教学过程中,省略了关于气体部分的内容。教材采用由袁恩熙主编,石油工业出版社出版的工程流体力学。主要包括九章的内容介绍,其中第一章,介绍了流体的概念、其同固体的区别、主要物理性质及作用在流体上的力。二到八章介绍牛顿流体,其中二、三、五章为基本方程式、理论的介绍,六、七、八章侧重于应用,第四章介绍因次分析和相似原理,通过实验模型探讨流动规律。前五章是后四章的理论基础,后四章是前五章的综合应用。因此,如果能够让学生明确、掌握前部分的基础,那对于后面的应用,相对较容易展开。通过基本方程式间的关系可以看到有学生非常熟悉的牛顿第二定律。而力和加速度的变化,得出了不同的微分方程式,进一步简化,得到相应的基本方程及伯努利方程。不同情况下,得到的微分方程式,基本方程式不完全相同,但是有类似之处。所以,在讲解时,首先着重介绍流体平衡微分方程,让学生理解并掌握该公式推到的过程及其物理意义。在此基础上再介绍第三章和第五章的理想和实际流体运动微分方程时,就会简单很多。同时,可以引导学生思考,情况改变时,微分方程式会如何变化,反复应用、强调,使学生尽可能好地理解这些内容。
在第三章流体运动学与动力学基础部分,除了介绍理想流体微分方程及理想流体伯努利方程外,还有几个很重要的方程――连续性方程及动量方程。这部分的脉络如图1所示。因为学生比较熟悉固体力学,经常用质点来考虑固体。而流体的研究方法,主要对应拉格良朋日法和欧拉法这两种方法。拉格朗日法即学生较为熟悉的质点系法,但是对于流体,单纯研究一个流体质点的运动,费时费力,且意义不大,因此,除波浪力学外,一般都用空间点法,即欧拉法进行研究分析。而学生曾经学习过的质量守恒、动量定律及动量矩定律,在流体力学中的表达形式,可以通过输运方程,完成由系统(质点)向控制体(空间点)的转化,而得到相应的连续性方程、动量方程及动量矩方程。这样,先前图1所示的脉络图介绍给学生,让学生在脑海中对所要学习的内容有一个总体的了解。将体系建立好,再去一步步丰富各知识点,有助于学生对要学习内容的架构。同时,这样的体系,也方便学生复习。
二、可视化教学
比较起单一、抽象的公式,图像立体具象,直观明了,说理生动,形式也更加吸引人。因此,如果能在教学过程中引入这些可视化素材,对教学将是非常有利的。对于一些通过实验设备,简单可观测的内容,自己录制或者通过网络搜索到相关视频。在介绍相关内容时,向学生展示。如在介绍黏度、旋度时,通过视频使学生加深认识。在流体力学的发展过程中,随着计算机技术的不断发展,除了传统的研究方法,如实验研究、理论分析等,还产生了一种新的研究方法――数值计算。计算机技术与流体力学的结合,形成的数值模拟方法即为计算流体力学。计算流体力学可以模拟流体流动,并主要通过图像或动画等可视化技术显示计算流场的空间结构与时间演化特征。使用计算流体力学对某些问题的进行研究、扩展介绍,较比呆板的公式、单纯的想象,更生动也更直观。例如在介绍局部水头损失时,讨论在几何条件、内部流体性质等其他条件均一致的情况下,突然扩大的管路和突然缩小的管路,哪一个局部损失大。大多数学生的回答为突然缩小的管路局部损失大于突然扩大的管路。原因为突然缩小的管路中,加粗部分阻挡了内容流体前进,导致能量损失较大。但实际上,应该是突然扩大的管路局部阻力损失大于突然缩小的管路,原因为前者产生的涡旋大于后者,而涡旋导致的能量损耗较大。单纯这样解释,仍然不够直观,计算流体力学的模拟结果很好地展示了这一现象。可以看出,突然扩大的管路,在扩大部分,形成很大的涡旋,而在模拟结果图像中,涡旋则很少,几乎没有。直观的图像使学生很容易理解,并且印象深刻。
三、结论
十三五规划中提出,使若干高校和一批学科达到或接近世界一流水平,培养一流人才。作为高校的一名教师,有责任也有义务认真教学,使学生更好地理解所学内容。通过体系化教学,使学生对所学课程建立整体认识,了解各部分内容间的关系,有利于学生自学及发散性思考。可视化教学作为辅助教学手段,可以使一些较抽象的问题比较直观地展示在学生面前,有助于学生对这一类问题的深刻理解,并激发学生学习兴趣。今后在将体系化和可视化教学应用到教学工作的同时,也将展开新的探索。
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AnAnalysisonTeachingMethodof"EngineeringFluidMechanics"
ZHUZhi-ying
(DepartmentofPetroleumEngineering,ChinaUniversityofPetroleum(Beijing),Beijing102249,China)
流体力学及其工程应用篇6
泥沙流变学是研究群体泥沙在外力作用下的流动和变形规律,以及这些规律在工程及自然中应用的科学。研究对象以粘性泥沙为主。研究内容主要有泥沙的基本流变特性、泥沙流变测量法、泥沙流变模型、复杂流动行为及其数值模拟、以及泥沙流变规律在工程和自然界中的应用等。其中,泥沙流变模型为流变学的一项关键内容。泥沙流变学面对的典型流场通常有稳态简单剪切流场和振荡剪切流场。在稳态简单剪切流场中,研究泥沙的稳态流变特性;在振荡剪切流场中,研究泥沙的粘弹性流变特性。泥沙的基本流变特性可用粘度(塑性粘度、表观粘度等)、屈服应力、剪切应力、剪切速率、触变性、流动系数、稠度系数、剪切变稀等来表示。泥沙的流动变形规律可用泥沙流变模型来表示,即建立其剪切应力和剪切速率(或剪切应变)等流变参数的数学表达式。泥沙的粘度表征泥沙变形产生的阻力因子,不是一个常数,而是剪切速率和剪切历时的一个函数。在大多数场合下,发现不同浓度的泥沙都变现出剪切变稀的行为,即其粘度随剪切速率增加而降低,有时候也会出现剪切增稠现象。泥沙的流变特性还具有时间效应,表现为触变性(Thixotropy)[16]。在恒定的剪切作用下,泥沙的初始结构逐渐被破坏,支撑泥沙结构的键(Bond)的作用逐渐减少,与此同时,泥沙结构本身的自我修复,其键的作用又在逐渐恢复,最终当破坏率和重建率相等时将达到一个动态平衡的状态。一旦撤掉或减弱这种剪切作用后,其自身结构逐渐获得恢复,相应的粘度又逐渐恢复上升。屈服应力是泥沙的一个重要流变学特性。只有在克服了特定的临界应力条件以后,泥沙才开始表现出流动的行为。屈服应力的研究对于泥沙,特别是粘性泥沙的起扬和冲刷问题十分重要。高浓度泥沙的屈服往往还伴随着固态到液态的相态转变。然而,泥沙的触变性增加了其屈服应力确定的困难性。屈服应力与泥沙相态转变的机理尚待探索。在诸如波浪、地震等循环荷载作用下,泥沙可能表现出粘弹,循环载荷的作用可以加速泥沙的流变行为。因此,泥沙在循环载荷下的动态流变特性是泥沙流变学的一项研究内容。显然,泥沙的这些流变特性不但与其力学特性有关,还取决于其微观结构。因此,宏观流变特性与其微观结构两者之间的关系也是泥沙流变学的重要研究内容。除此之外,泥沙流变学在工程中的应用也一项重要内容,将泥沙的变形和流动规律有效地应用到工程实践中,为人类兴利除弊起到指导作用。
2泥沙流变学的研究方法
泥沙流变学的研究方法有实验研究、理论分析与数值模拟。
2.1实验研究
实验手段是研究泥沙流变学的基础,流变测量学[17]为泥沙流变实验研究提供了方法与手段。泥沙流变测量的主要设备是流变仪,长期以来泥沙流变实验受制于仪器设备,近年来流变仪获得了可喜的发展。按照载荷的加载控制方式不同,可分为控制应力型和控制应变(率)型流变仪;按照其结构和测量原理不同,主要有旋转流变仪、振荡流变仪、毛细管流变仪等。其中,旋转流变仪按照其转子结构的不同,又分为锥板式流变仪、平行板式流变仪、同轴圆筒式流变仪、十字板/桨式流变仪等。目前使用较多的流变仪主要有德国Haake、美国TA、英国Malven、奥地利Anton-Paar等。相比于粘度计来说,一般的流变仪可给出完整的流变曲线,除了粘度以外,还可以测量出许多流变信息,如剪切应力、剪切速率、应变、屈服应力等。先进的旋转流变仪还具备动态振荡测试模式,甚至还可以测量出松弛时间、储能模量、损耗模量、复数模量、损耗因子、法向应力差等。实验主要包括剪切速率/应力场扫描测试(Shearratesweep/stresssweeptest)、屈服应力测试、蠕变测试(Creeptest)、蠕变—恢复测试(Creep-Recoverytest)、触变性测试、时间响应测试、粘弹性测试等。剪切速率/应力场扫描测试通过对泥沙样本连续施加一定范围的应变率或者应力,测得相应的剪切应力/剪切速率和粘度等流变参数。作为最基本的流变测试,其测试结果可描绘成流变曲线和粘度曲线等。通过这些流变曲线可以建立相应的泥沙流变模型。屈服应力实验用于测定泥沙的屈服应力。屈服应力的测定方法主要有直接法和间接法两种。最直接的方法是对泥沙样本施加逐渐增加的应力直到泥沙开始屈服产生流动,泥沙开始流动时相应的应力值即为屈服应力值。此外,还可以通过十字板方法等测量泥沙的屈服应力值。间接方法可通过对所测得的流变曲线外推到零剪切速率时对应的应力值来确定,也可对流变曲线进行模型拟合,如宾汉姆屈服应力等。蠕变实验是通过对泥沙样品施加恒定的应力,测量其相应的剪切应变(率)随时间的变化规律。在施加一段时间的恒定应力后撤销此应力,测量其剪切应变的恢复规律,即进行蠕变—恢复测试。泥沙的触变性可通过滞后环法、应力—时间曲线法等来表征。泥沙的线性粘弹可以通过静态法和动态法测得。静态法即蠕变—恢复试验,动态法即振荡剪切试验。小振幅振荡剪切试验研究泥沙的线性粘弹性特性,大振幅振荡剪切实验研究泥沙的非线性粘弹性特性。为了展示泥沙流变特性的复杂性,作者在实验室内利用RheolabQC流变仪测量了长江口疏浚土的流变曲线(见图1)和粘度曲线(见图2)。泥沙样本的平均粒径为0.0635mm,含水率37%。图1显示了泥沙样本的剪切应力和剪切速率之间的规律。剪切速率不断增加所对应的曲线称之为上行曲线,反之,剪切速率不断减小所对应的曲线称之为下行曲线。上行曲线和下行曲线形成滞后环,所包围的面积表征泥沙的触变特性。图2显示出泥沙样本的粘度随着剪切速率的增加而逐渐减小,同时又随着剪切速率的逐渐减小而恢复。由此可见,该泥沙样本既表现出触变效应,又具有剪切变稀效应。伴随着剪切作用其相态发生转变,即从固态到液态的转变,整个流变曲线可以分为4个区,即固态区、类固态区、类液态区和液态区,每个区对应着不同的流变规律。此外,样本所受剪切时间的不同,其流变特性也不同。说明该泥沙样本的流变特性与剪切时间(或历史)密切相关,具有时间效应。
2.2理论分析
理论分析是通过实验数据,结合物理特性,以连续介质力学为依托,将其与普适的数学模型相结合,其主要目标是建立泥沙流变模型,即通过关联剪切应力和应变(率)关系的数学计算表达式来表示泥沙复杂的流变行为的内在规律。然后将流变模型(即本构方程)与动量方程、连续性方程联立,在适当的边界条件和初始条件下求解来预测泥沙在实际中较复杂的流动行为。流变模型的正确建立将对泥沙或底泥的起动机理、运动规律等研究提供很大的帮助,特别是对高浓度泥沙在波浪等外力作用下固态—液态的转变机理的描述起至关重要的作用。纯粘性的非牛顿流体(即宾汉体、伪塑性体及膨胀体)和粘弹性体的流变规律需要采用不同类别的流变模型来描述。对于非牛顿流体,主要的流变模型有宾汉姆塑性模型、Herschel-Bulkley模型、Casson模型等[18]。此外,还有反映粘度与剪切速率关系的Cross模型、Carrean模型、Sisko模型等[7]。对于具有粘弹性的泥沙,可分为线性粘弹性和非线性粘弹性模型,如Kelvin-Voigt模型和Maxwell模型。目前应用最广泛的流变模型为Herschel-Bulk-leymodel[11]。此模型又可称为带屈服应力的幂律模型或广义的宾汉模型。对于高浓度泥沙所受压缩载荷引起的变形来说,可以参考压缩流变学理论[19]等。此外,对于泥沙微观结构与宏观流变特性之间的关系,Toorman曾引入一个结构参数来描述粘性泥沙的触变行为[20]。细颗粒泥沙以群体聚集在一起时,颗粒之间存在键(bond)的作用而形成团粒,键的强度和团粒的数量不但与颗粒的大小、颗粒距离、含水率、颗粒表面的物理化学性质、温度等因素有关,而且还与其所受的外部荷载有关。泥沙粒径越小,键的作用越大。当外部荷载的作用超过这些键的强度时,键将会被破坏,泥沙群体的微观结构发生变化,从而发生不同程度的流变。微观结构分析也许是获得泥沙流变模型的一条途径。
2.3数值模拟
数值模拟已经成为流变学研究的一个重要手段。对于非牛顿流体数值模拟的方法主要有有限元法、有限体积法、有限差分、谱方法,以及新近发展起来的格子玻尔兹曼法等。这些数值模拟方法可应用到泥沙流变学中。Hyvaluoma等人通过格子玻尔兹曼法曾成功模拟剪切流下的粒子悬浮液[21]。
3泥沙流变学的应用
泥沙流变学的应用范畴非常广泛,不但涉及自然现象的揭示,而且关乎工程建设、防灾减灾等需求,其主要应用领域分别简述如下。
3.1工程泥沙
泥沙的流变现象广泛存在于水利工程中,涉及航道淤积、冲刷、海堤建设中的加载稳定、围海造地的软基沉降、疏浚清淤中的管道输送等。广泛存在于淤泥质河口海岸等地区的浮泥,在波流等载荷作用下,表现为粘塑性、假塑性或粘弹性体[22],具有很强的触变性,流动性大,往往影响航道通航水深,造成疏浚困难。此外,浮泥还影响河口海岸的演变等。风浪流与底床的相互作用决定了水下泥沙垂向剖面四个层的划分(动态悬浮层、动态浮泥层、静态浮泥层和粘性底床层)和相应的流变特性。其中,浮泥层的发展对于水体中悬扬的泥沙和水流的相互作用起着重要的影响,浮泥层是波浪、水流对粘性底床层作用的结果,粘性底床层为浮泥层的发展提供了泥沙来源。底床的流变特性反过来也会影响水流和波浪的能量损耗。因此,研究河口海岸以及湖泊水流和风浪能量的损耗,就必须考虑风浪和流与底床相互作用。对于河口海岸、海洋以及大型湖泊中底泥冲刷、浮泥产生与运动、水底薄层流等问题,剪切变稀效应是应该考虑的一个重要因素,在风浪流等载荷长期作用下底床发生剪切变稀行为,使得起泥沙流变得容易,底床也易被冲刷。我国海堤建设中有时采用袋装沙构筑堤心,施工过程中坝体不断发生流变。工程经验表明,海堤的稳定性不但受荷载大小的影响,而且受加载速度的影响,加载过快也会造成海堤失稳。因此,合理的加载速度是施工关心的重要问题。但由于目前缺乏基于流变特性的相关研究,施工全靠工程经验。我国东南沿海广泛分布着海相沉积软粘土,结构物的沉降和变形破坏问题常见于围海造地、堤坝、桥梁、公路、铁路等工程中。复杂的软粘土流变性和结构性给地基基础工程设计与施工带来困难。例如,工后沉降量的准确预测是吹填工程设计中的难项,其主要原因是,组成软基的土壤具有蠕变性和应力松弛等特征,其流变特性随时间而改变。因此,深入研究软基土的流变特征,有助于指导堤坝等施工,有益于发展软弱地基的处理技术,和提高地基沉降预测的可靠性。
3.2水环境工程
泥沙运动直接影响水环境的物理、化学和生物过程,水体中的重金属、有毒物质、营养盐、微生物吸附在泥沙颗粒的表面,随其悬扬和推移而迁移扩散,同时又可能释放出来造成水体污染[2]。不同流变特性的泥沙,吸附能力不同,表面吸附后的泥沙流变特性亦会发生改变,释放能力也会不同。很显然,如果风浪流的作用越强、时间越长,底泥发生流动和变形的深度和程度越高,无疑,内部的污染物扩散能力会加强。因此,在风浪流的作用下底泥发生的流变使得水体和底泥的污染物、营养盐的交换加强,其定量的描述离不开泥沙流变规律。
3.3水生态工程
在河流、湖泊等湿地环境的所有固体表面都有生物膜形成,泥沙生物膜的生长过程影响泥沙输运的过程和发展。方红卫等人的实验结果表明粘性泥沙的流变特性随着生物膜的增长过程逐渐改变[23]。同样地,泥沙的流变特性会影响生物膜的生长,从而影响藻类和其他水生植物的生长与繁殖。水底表层泥沙的流变特性也会直接影响水生动物与水生植物的生长与繁殖。例如,红树林果实成熟后落入水体中必须插入一定深度的泥里才能发芽生长,否则就会被水流带走,但入泥太深也影响其发芽生长。果实下落入土的剪切力和底泥的特性决定了其入泥的深度。鱼类的产卵与繁殖无疑也与底床的流变特息相关,水底泥沙的流变特性还决定洞栖等鱼类的行为。
3.4泥沙运动模拟
细颗粒泥沙流变的复杂性带来了很多泥沙问题研究的不确定性。长期在风浪流的作用下,底床泥沙的起动、悬扬和推移运动等取决于剪切变稀或增稠的情况,物理模型实验中的底床应该如何铺设目前缺乏深入研究。铺设原样底泥肯定有些问题,模型沙如何与原样底泥保持相似的流变特性,床沙的模型率如何确定等一些关键问题有待进入探讨。同样地,数学模型中的底床模型如何反映其流变特性,目前缺乏深入考虑。模型的模拟精度受制于这个瓶颈问题。
3.5地质灾害的防治
地质灾害中很多与泥沙流变直接关联,如地震、滑坡、泥石流等。较强的地震使土体内部结构产生变形和流动,甚至表现为土壤液化或流化。泥石流的产生、运动和消亡过程中时刻都在发生流变。国内外学者从流变学的角度提出了宾汉体模型、膨胀体模型、粘塑体模型、颗粒流模型、两相流模型等[24],在此基础上,倪晋仁和王光谦教授又提出了泥石流结构两相流模型的概念与基本理论,为精确的确定流变参数提供可能[25]。然而,由于过去的流变测量手段的限制,对泥沙流变的剪切变稀效应和触变性未能够充分反映出来。
3.6流变特性的人工干预
通过人工干预诱发或者抑制细颗粒泥沙的剪切变稀和触变,可以应用于工程设备的开发与工程施工中。混凝土在高频震动棒的作用下不断液化就是工程中常见的一种利用触变性的行为。作者近年来提出了依靠高频微幅振动进行管道埋设的方法(专利号:200510029489.6),对管缆路由附近的底泥进行高频机械振动液态,以期实现海底管缆的埋设,也许具有对施工环境影响小、施工能耗低等优点。类似的技术还可应用于其他工程,如带高频振动的锚(专利号:200810038546.0)可以容易钻入细颗粒底床中,在实验室中的抓重比高达100;此外还可能用于管道输送减阻以及闸门的开启[26]等。
4结论