在流體力學(xué)研究的廣闊天地里，流體力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)裝置為科研人員、學(xué)子們直觀揭示流體運(yùn)動(dòng)規(guī)律提供了關(guān)鍵平臺(tái)，其作用舉足輕重。
從基礎(chǔ)教學(xué)角度而言，它是知識(shí)傳授的“直觀教具”。對(duì)于初涉流體力學(xué)的學(xué)生，書(shū)本上復(fù)雜的公式、抽象的概念往往難以理解。而該裝置能將諸如伯努利方程、連續(xù)性方程等理論具象化。通過(guò)觀察水流或氣流在管道、孔口、管嘴中的流動(dòng)現(xiàn)象，學(xué)生親眼目睹流速與壓強(qiáng)的關(guān)系：當(dāng)流體流經(jīng)狹窄管段時(shí)，流速加快、壓強(qiáng)減小，如同裝置用實(shí)物演示讓抽象知識(shí)“活”起來(lái)，幫助學(xué)子快速搭建起流體力學(xué)的認(rèn)知框架，夯實(shí)理論基礎(chǔ)。
在科研探索領(lǐng)域，它又是創(chuàng)新的“孵化搖籃”。研究者可利用裝置模擬各類(lèi)復(fù)雜工況，探究不同邊界條件、初始條件下流體的流動(dòng)特性。裝置能精準(zhǔn)調(diào)控流速、擾動(dòng)因素，再現(xiàn)層流到湍流的轉(zhuǎn)捩過(guò)程，助力學(xué)者捕捉關(guān)鍵數(shù)據(jù)，挖掘湍流背后隱藏的物理本質(zhì)；若聚焦多相流問(wèn)題，氣液、液液混合流體在裝置內(nèi)的流動(dòng)形態(tài)、分離特性盡收眼底，為石油開(kāi)采、化工生產(chǎn)中的多相流難題攻克提供思路，催生新技術(shù)、新模型誕生。
于工程實(shí)踐層面，它更是設(shè)計(jì)與優(yōu)化的“前置哨”。工程師在設(shè)計(jì)水利樞紐、航空航天飛行器、汽車(chē)通風(fēng)系統(tǒng)等涉及流體的項(xiàng)目前，借助實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行方案預(yù)演。以水輪機(jī)設(shè)計(jì)為例，在裝置中模擬水流沖擊葉片的不同角度、速度組合，觀測(cè)能量轉(zhuǎn)換效率，提前發(fā)現(xiàn)漩渦、空蝕等潛在問(wèn)題，進(jìn)而優(yōu)化水輪機(jī)結(jié)構(gòu)，避免實(shí)際工程中的巨大損失；汽車(chē)空氣動(dòng)力學(xué)套件研發(fā)時(shí)，利用裝置測(cè)試風(fēng)阻系數(shù)、氣流分離點(diǎn)，為車(chē)身造型改進(jìn)提供依據(jù)，提升行車(chē)經(jīng)濟(jì)性與安全性。
流體力學(xué)綜合實(shí)驗(yàn)裝置集教學(xué)、科研、工程應(yīng)用多功能于一體，打通理論與實(shí)踐壁壘，持續(xù)驅(qū)動(dòng)流體力學(xué)學(xué)科發(fā)展，賦能相關(guān)產(chǎn)業(yè)革新。
