流体动力学分析范文

流体动力学分析篇1

关键词 流体力学； 模拟分析； ABAQUS

中图分类号TP31 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）94-0199-02

0引言

计算流体力学（Computational Fluid Dynamics， CFD）的研究始于上世纪70年代早期。经过几十年的发展，已经成为一门综合运用物理学、应用数学及计算机科学模拟流体流动状态的工程科学。到了上世纪80年代中期，流体力学的研究重点开始转移到对由Navier-Stokes方程描述的粘性流的模拟。与此同时，具有不同数值复杂性和精确度的湍流模型种类也逐渐演变而成。如今最先进的扰流模拟方法由直接数值模拟方法（Direct Numerical Simulation）为代表，可是这种方法并不能很好地用于工程领域。

到了80年代末，利用了数值方法，特别是隐性数值方法的先进性，需要进行真实气体模拟的的流体模拟也渐渐变得可行。目前，CFD方法已经广泛用机、汽车、轮船的设计，以及天气预报、海洋学研究和天体物理学等方面。CFD方法在工程科学及某些物理科学的研究中已变得越来越重要。

ABAQUS/CFD是集成在ABAQUS软件包中用以求解流体力学问题的模块。ABAQUS/CFD采用混合有限体积法和有限元法的求解方法来计算不可压缩的层流和湍流问题，具有较高的求解精度，在集成的FEA-CFD多物理环境中能获得可扩展的CFD解。本文通过一个流体力学的例子，简单介绍在ABAQUS/CFD中进行流体力学分析的基本步骤，并对计算结果进行了初步的分析。

1 流体力学控制方程

从流体力学连续性方程、动量方程和能量方程可以推导出非定常三维可压缩粘性流动的纳维-斯托克斯（Navier-Stokes）方程。

1.1连续性方程（continuity equation）

非守恒形式：

守恒形式：

1.2 动量方程（momentum equation）

2.1建立CFD模型

ABAQUS/CFD在进行流体力学分析时需首先建立流体的模型，本例中流体流经长10m，宽3m，高0.2m的长方形管道，管道中央有直径为0.5m的圆柱体。见图1。

2.2定义流体及网格划分

ABAQUS/CFD只能处理牛顿流体（Newtonian fluid， 指流体中的剪应力与剪应变不成线性关系），在本例中，流体的密度为1000kg/m3，粘度为0.1pa.sec，温度设为室温。

在本例中划分网格类型为具有8个节点的线性流体块（8-node linear fluid brick）， 在中央的圆柱壁上网格变为梯台状，见图2。

2.3. 分析结果

通过在ABAQUS/CFD中进行分析， 我们得到了以上例子的运算结果，图3a是容器内流体速度的分布情况，可见圆柱体

两侧流体速度较高。图3b是容器内流体压力分布的情况。

3 结论

本文首先介绍了计算流体力学的一般公式。基于ABAQUS/CFD平台，通过文中例子的分析，向读者介绍了ABAQUS/CFD软件的特点和一般使用方法分析了一个较简单的流体力学问题，并得到了该问题的流体速度和流体应力在分析域内的分布情况。通过运用ABAQUS/CFD软件，我们能得到一般流体力学问题中流体速度和应力较高的位置，并在设计和施工中予以一定的重视，对实际工程的设计和分析具有一定的参考意义。

参考文献

[1]putational Fluid Dynamics： Principles and Applications. ElSEVIER，2001.

[2]John D.Anderson，JR，Computational Fluid Dynamics：The Basics with Applications，2001.

[2]罗赛虎，田斌.基于ABAQUS的重力坝时程动力分析.云南水力发电，2011.

[3]王福军.计算流体力学分析-CFD软件原理和应用，清华大学出版社，2004.

流体动力学分析篇2

关键词：计算流体力学；求解；基本原理；化学工程；应用

化学工程在我国具有较长的研究与应用历程，并在实际的生产与生活中取得到巨大的应用成效，不仅能够供给正常的生活需求，同时根据新材料的开发，能够满足现代型环保材料的使用。在化学工程中，较多的反映环境和反应机制都是在溶液中进行的，具有质量守恒和热量守恒定律的应用。而这种质量与能量的关系正是计算流体力学的主要原理。通过对实际应用环境和原理的分析，能够优化工程设计和工艺改进，提高化学工程的生产效率。

1计算流体力学在化学工程中的基本原理

计算流体力学简称CFD，是通过数值计算方法来求解化工中几何形状空间内的动量、热量、质量方程等流动主控方程，从而发现化工领域中各种流体的流动现象和规律，其主要以化学方程式中的动量守恒定律、能量守恒定律及质量守恒方程为基础。一般情况下，计算流体力学的数值计算方法主要包括数值差分法、数值有限元法及数值有限体积法，其也是一门多门学科交叉的科目，计算流体力学不仅要掌握流体力学的知识，也要掌握计算几何学和数值分析等学科知识，其涉及面广。针对计算流体力学的真实模拟，其主要目的是对流体流动进行预测，以获得流体流动的信息，从而有效控制化工领域中的流体流动。随着信息技术的发展，市场上也出现了计算流体力学软件，其具有对流场进行分析、计算、预测的功能，计算流体力学软件操作简单，界面直观形象，有利于化学工程师对流体进行准确的计算。

2计算流体力学砸你化学工程中的实际应用

2.1在搅拌中的应用分析

在搅拌的化学反应中，反映介质之间的流动性比较复杂，依据传统的计算形式根本无法解决，并在化学试剂在搅拌中存在不均匀扩散的特点，在湍流的形式中能量的分布状况也存在着空间特点。若是依据实验手段测得反映中物质、能量和质量的变化规律，其得出的结构往往存在较差时效性，实验骗差加大。通过对二维计算流体力学的应用，能够对搅拌中流体的形式进行模拟，并进行质量、能量等数据的验证。但是流体的变化，不仅与化学试剂的浓度、减半速度有关，还与时间、容器的形状等有着之间的联系，需要建立三维空间模拟形式进行计算流行力学。随着科学技术和研究水平的提高，在通过借助多普勒激光测速仪后，已经对三维计算形式有了较大的突破，这对于化工工程中原料的有效应用和工程成本的减低具有促进的作用，但是在三维计算流体力学中还存在一定的缺陷，需要在今后的研究中不断的完善。

2.2CFD在化学工程换热器中的应用分析

换热器是化学工程中主要的应用设备，通过管式等换热器、板式换热器、冷却塔和再沸器等的应用，能够有效的控制化学试剂在反应中的温度变化。其中根据换热器的形式不同，计算流体力学的方式也就不同。在管式换热器中主要是通过流体湍流速度的改变，增加换热速率的。在板式换热器中是通过加大流体的接触面积，提高换热效率的。而在冷却塔和再沸器中，热量交换的形式更为复杂，但是却群在重复性换热的特点，增加了换热的时间，提高了换热的效果。从总体上分析，计算流量力学中，需要对温度变化、流体的速度变化、热交换面积变化和时间变化进行分析。通过CFD计算流体力学的应用，能够计算出不同设备的热交换效果，并根据生产的实际需求进行换热器的选择使用。

2.3在精馏塔中的应用

CFD已成为研究精馏塔内气液两相流动和传质的重要工具,通过CFD模拟可获得塔内气液两相微观的流动状况。在板式塔板上的气液传质方面,Vi-tankar等应用低雷诺数的k-ε模型对鼓泡塔反应器的持液量和速度分布进行了模拟,在塔气相负荷、塔径、塔高和气液系统的参数大范围变化的情况下,模拟结果和现实的数据能够较好的吻合。Vivek等以欧拉-欧拉方法为基础,充分考虑了塔壁对塔内流体的影响,用CFD商用软件FLUENT模拟计算了矩形鼓泡塔内气液相的分散性能,以及气泡数量、大小和气相速度之间的关系,取得了很好的效果。在填料塔方面,Petre等建立了一种用塔内典型微型单元(REU)的流体力学性质来预测整塔的流体力学性质的方法,对每一个单元用FLUENT进行了模拟计算,发现塔内的主要能量损失来自于填料内的流体喷溅和流体与塔壁之间的碰撞,且用此方法预测了整塔的压降。Larachi等发现流体在REU的能量损失(包括流体在填料层与层之间碰撞、与填料壁的碰撞引起的能量损失等)以及流体返混现象是影响填料效率的主要因素,而它们都和填料的几何性质相关,因此用CFD模拟计算了单相流在几种形状不同的填料中流动产生的压降,为改进填料提供了理论依据。CFD模拟精馏塔内流体流动也存在一些不足,如CFD模拟规整填料塔内流体流动的结果与实验值还有一定的偏差。这是由于对于许多问题所应用的数学模型还不够精确,还需要加强流体力学的理论分析和实验研究。

2.4CFD在化学反应工程中的应用研究

在化学反应工程中，反应物和生成物的化学反应速率与反应器、温度和压力等有着较大的联系，在实际的反应中可以利用计算流体力学进行数据的获取。但是这数据的获取具有一定的温度限制，当反应中温度过大，就会造成分子的剧烈运动，其运动轨迹的变化规律就会异常，在利用计算流体力学的模型计算中，计算数据与实际情况会发生较大的偏差。由于高温中分子的运动轨迹和运动速度难以获取，在计算流体力学的实际计算中，就要借助FLUENT进行三维建型，并利用测速反应器进行速度的测量，通过综合的比较分析，利用限元法进行数据的计算。可以得出不同环境下的反应器的流线、反应器内部的浓度梯度及温度梯度。通过CFD软件预测反应器的速度、温度及压力场，可以更进一步理解化学反应工程中的聚合过程，详细、准确的数据可以优化化学反应中的操作参数。

结束语

计算流体力学对于化学工程的应用具有实际意义，并在经济效益的提高上具有重要的价值，在近几年，化学工程技术人员不断的计算流体力学中展开研究，以二维空间计算和模拟为基础，不断的完善三维空间的流量计算，并得出了一系列的流体流动规律。根据计算流体力学在化学工程中的广泛应用，在今后的化学工程发展中，应加强此类学科的教学与延伸，提供出更有效的反应设备和工艺操作。

参考文献

[1]余金伟,冯晓锋.计算流体力学发展综述[J].现代制造技术与装备,2013(06).

[2]舒长青,王友欣.计算流体力学在化学工程中的应用[J].化工管理,2014(06).

流体动力学分析篇3

关键词：汽车燃油箱；流固耦合；虚拟质量法；模态

中图分类号：U464.136+.5 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2016）02-0025-04

Fluid-Structure coupling Modal Analysis of Auto oiltank

Fu Guang， Liang Jing-qiang， Luo hui-juan， Lv Jun-cheng

（ SAIC GM Wuling Automobile Co.，Ltd.， Liuzhou Guangxi， 545007， China ）

Abstract： This paper researches fluid-structure coupling and virtual mass method that can affect dynamic characteristics of structure. Compared the differences between this two methods. Set up the FEA mode based on this two method. Compared the FEA result with the test result， it show that the result of virtual mass method is more closer to test result than fluid-structure coupling method.

0 前言

汽车燃油箱在实际工作中里面都是装有燃油，由于有液体的作用，装有燃油的油箱的动力学特性和空油箱的动力学特性有很大的差别[1]。考虑流体对结构的作用一般有4种方法，分别是轴对称水弹性模型分析方法、流固耦合法、虚拟质量法和外场分析法[2]。目前汽车燃油箱设计往往只考虑燃油箱结构本体性能，流体对结构的作用并未考虑，或者使用流固耦合方法，而流固耦合主要适应于可压缩流体，而燃油为不可压缩液体，这样分析显然不能真实的反应出燃油箱实际工作状态下的动力学性能。虚拟质量法则是忽略了流体的可压缩性，即适应于不可压缩的流体。本文通过分析流固耦合法和虚拟质量法理论，对某款乘用车燃油箱分别建立了两种有限元模型，将仿真结果和测试结果进行对比，分析两种方法对于燃油箱动力学特性分析的准确性。

1 流固耦合和虚拟质量法理论

1.1 流固耦合理论

假设流体是均匀、无粘、无旋且可压缩的理论流体，基于小位移理论，并忽略了流固动量传递及局部压力-密度线性关系[3]，其耦合方程为：

（1）

其中：Ms、Ks ---分别为结构的质量矩阵和刚度矩阵；

Mf、Kf ---分别为流体的质量矩阵和刚度矩阵；

A ---流固耦合矩阵；

Fs、Ff ---分别为结构载荷和声载荷；

u ---结构节点位移向量；

p ---流体节点压力向量。

1.2 虚拟质量法理论

虚拟质量法是用流体体积生成的质量矩阵来反映流体耦合对结构边界单元的影响，可实现流体与结构面的加速度和压力的完全耦合。虚拟质量法是忽略了流体的可压缩性和重力作用，结构的重要模态高于重力晃动频率且低于可压缩的声学频率[2]。虚拟质量法耦合示意图如图1所示：

由Helmholtz和Laplace方程可以求得速度势和压力场[4]：

（4）

（5）

式中 为任意节点 ri 处的速度向量；Aj 为结构体表面上某一微元的面积；σj 为节点 rj 处的单位面积体积流量向量；eij 为从 i 点到 j 点的单位向量，pi 为任意面 Aj 上的压力，ρ为流体的密度。

式（4）和（5）积分可得矩阵 x 和Λ，故

（6）

（7）

式中F为节点压力，根据力矩阵，质量矩阵和加速度矩阵之间的关系：

（8）

由式（6）、（7）、（8）联合可求得虚拟质量矩阵为：

（9）

流体以虚拟质量矩阵形式出现在耦合方程中，耦合方程可表示为：

（10）

M 为结构质量矩阵，MA 为流体虚拟质量矩阵，K 为结构刚度矩阵，KA 为流体对结构的刚度矩阵。一般情况下，KA 与结构自身刚度相比小很多，因此可忽略掉。由式（9）、（10）可计算出基于虚拟质量法的耦合特征值。

2 燃油箱有限元模型的建立

利用hypermesh软件，建立基于nastran求解器下的燃油箱有限元模型。对于两种耦合方法，分别建立两种求解模型。燃油箱结构部分两种模型可共用，采用壳单元CQUAD4和CTRIA3，采用ACM类型的焊点。燃油箱本体结构单元数21672个，节点数21504个，如下图2所示：

流固耦合模型，需要将燃油部分以实体网格模拟，采用CHEXA单元类型。流体网格有54172个单元，62071个节点。本文模拟的燃油量为额定容量的1/2，如图3所示。在nastran求解器中流体网格和结构网格通过ACMODL卡片进行耦合，由于流固耦合运动方程为非对称方程，因此对模态的求解采用非对称模态求解法。

由虚拟质量法的理论可知，流体以虚拟质量矩阵的形式参与到运动方程中计算，对虚拟质量矩阵的求解，不需要划分流体网格，在nastran求解器中，采用Mfluid和ELIST卡片来提取虚拟质量矩阵，其中Mfluid定义燃油液面高度、燃油密度，ELIST卡片定义流固耦合区域的单元集，在nastran 的前处理文件中语句形式如图4所示：

3 计算及测试结果分析

首先对空油箱有限元模型进行模态计算，然后在油箱装1/2水的状态下，计算以上两种建模方法的油箱模态，油箱均为无约束状态。

同时对燃油箱进行空油箱和装1/2水状态下的模态测试，油箱放于两个充气量适中的车轮内胎上进行测试，油箱放置较平稳。油箱上壳体布置19个测点，下壳体布置9个测点，如图5所示：

3.1 空油箱模态测试及仿真结果对比

对空油箱进行模态仿真计算和试验测试。振型如图6、图7所示，仿真和测试的前6阶主要振型均是在上壳体，前6阶模态值如表1所示，仿真结果基本比测试结果高1到5 Hz，主要是由于测试的时候，在油箱上壳体布置了19个测点，下壳体布置了9个测点，虽然是5个一组分批测试，但是传感器的附加质量还是对测试结果有一定的影响，另外边界条件和仿真理想的边界条件还是有一定差别，总体上结果误差在工程接受范围。

3.2 1/2液体油箱模态测试及仿真结果对比

在1/2溶液的状态下，两种模型分析结果和测试结果对比，振型有一定差别，但第一阶主要振型都是在下壳体。从表2的三者模态结果对比，基于流固耦合模态分析结果和测试结果相差比较大，虚拟质量法模态分析结果和测试结果比较接近。

表1和表2的结果对比表明，装有燃油的油箱模态频率比空油箱的模态频率有显著偏低，从图8、图9的振型图也可看出，由于液体主要作用在燃油箱下壳体，因此模态振型都集中到了下壳体，说明由于液体的作用，对燃油箱的动力学特性影响很大。同时两种耦合的结果误差均比空油箱分析的误差要大，因为两种耦合理论均是建立在一定假设条件下，因此和实际油箱的结构动力学特性还是有一定的差别。但是虚拟质量法计算燃油箱模态相对还是比较准确的。

4 结论

通过分析流固耦合和虚拟质量法理论，分别建立了某车型燃油箱的2种有限元模型，通过模态仿真分析和模态测试对比，得出以下结论：

（1）通过空油箱和装1/2燃油的油箱模态对比，测试和仿真结果均表明装油后油箱各阶模态频率都明显下降，主要振型从上壳体转移到下壳体，液体对燃油箱动力学特性影响很大。

（2）虚拟质量法的油箱模态结果比流固耦合的结果更接近实际测试结果。

参考文献：

[1]朱代义，谷正气等.基于流固耦合燃油箱动态特性分析[J].现代制造工程，2009，13（6）：13-17.

[2]MSC Nastran Prior Versions. Advanced Dynamic Analysis User's Guide [K]. 2005.

[3]徐晓贤.贮箱类流固耦合系统的动力学分析.硕士学位论文，长沙：湖南大学，2006.

流体动力学分析篇4

【关键词】 高中数学；社交能力；师生互动；双边评析

学生是学习活动的客观存在个体，具有自然属性、社会属性等特征.学生在学习知识、解决问题的实践活动中，一方面需要通过自身独立自主的学习实践努力，另一方面需要与教师以及其他学生个体进行有效互动，深入沟通、真诚交流等交际活动，达到增进情感、提升潜能、获取信息、树立品质等目的.学生在此过程中，与教师以及其他个体之间的交际能力得到有效的锻炼和培养.众所周知，

在各个阶段的教学实践活动过程中，我们主要还是通过双向的交流、讨论等活动方式，把教师与学生之间、学生与学生之间的合作探究融入其中，以此来培养和锻炼学生的交流沟通、语言表达和互助合作等方面的能力素养.高中生即将跨入社会，融入社会，需要面对复杂的社会关系和人际关系，更需要具有良好的社会交往能力，高中数学教师应将社会交往能力培养作为有效教学活动的重要“任务”.本人现简要论述高中数学课堂教学中培养学生社交能力的方法和策略.

一、在探知新知要义过程中，师生互动交流，提高社交能力

教学活动是教师的“教”与学生的“学”互融并进、共同发展的前进过程.双边互动性、双向交流性、多头沟通性，是教学活动的根本特性.教学活动的互动性、双向性，提供了师生之间、个体之间深刻交流、有效沟通的“条件”，同时，为提升学生社会交往能力，提供了丰富“载体”.新课程标准下，传统的“教师讲、学生听”的教学模式已经不再适应现在的新知教学活动，师生之间的双边互动交流才是现在教学的必需，通过学生的自主探究、教师的有效引导以及师生之间的双向互动等实现新知内涵要义的“体悟”，社会交往能力有效提升.

如在“利用指数函数单调性比大小”教学活动中，教师根据该知识点的内涵要义，采用师生互动式教学方式，设计出如下教学过程：

师：当我们研究完一类函数的概念、图像及其性质之后，重要的还是能将其应用到具体问题中去，下面我们来看一个具体的问题.

师：比较1.3-2.7与1.3-2.5的大小.

师：观察两个数的特点，有什么相同？

生：观察这两个数，底数相同，指数不同.

师：根据这个特点，用什么方法来比较它们的大小呢？

师：引导学生借助指数函数进行考虑.

生：讨论分析，认为可以采用构造函数的方法.

师生合作：我们可以把这两个数看作某个函数的函数值，运用其性质进行大小比较.

在上述教学过程中，教师与学生之间深入的交流、沟通，循序渐进，通过层层设置问题的形式，引导学生进行探知活动，变通会话交流形式，实现该知识点内容要义的有效掌握.学生在与教师的沟通交流过程中，思维活动更加灵活，语言表达更加严密，思考分析更加条理，社会交往能力得到了有效提升.

二、在研析解题策略进程中，师生互动研析，提高社交能力

教学实践证明，问题案例讲解的过程，实际就是教师与学生进行交流、沟通的双边探究实践的过程.学生在教师有序引导和深刻指导下，通过与学生之间的作探知、双边交流等交际活动，以及与教师就解题思路和方法等“焦点”进行研讨交流，从而实现交际能力的有效提升.因此，高中数学教师应发挥研析解题过程的双边互动特性，将社会交往能力培养融入其中，组织学生开展生生之间的合作探析问题条件、小组研析解题思路以及师生之间的交流沟通活动，在准确掌握解题思路、策略等“精髓”基础上，锻炼和提升高中生的交往能力、语言表达能力以及条理分析能力.

问题：已知A（-2，-3），B（4，1），延长AB到P点，使AP的距离是PB距离的3倍，试求出点P的坐标.

学生学习小组探析问题条件后认为：“这是考查向量的定比分点坐标公式的运用.”通过对问题题干的分析，结合小组的合作讨论可以得出：“由于点P为分点，所以我们可应用定比分点的坐标公式求点P的坐标方法解答.”此时，教师根据学生小组研析所得解题思路，与学生进行交流互动，进而引导学生：“在刚才解题思路基础上，我们还可以通过作图，采用数形结合的方法，把向量的定比分点看作是坐标公式的一个等量关系，利用解方程的思想解决.”学生此时进行再次研析问题条件和解题思路活动，开展解题活动.高中生在教师设置的“先探后导”的教学方法中，小组合作交流能力有效锻炼，思考分析沟通能力有效提升，同时，师生之间的互动交流效能显著提高.

三、在评析指点教学活动中，师生双边评价，提高社交能力

教学评价在传统教学活动中，几乎成了教师的“专利”，学生一直在被动地去接受，主体地位得不到体现.而教学评价既然是教学活动不可或缺的重要组成部分，我们更应体现其双边的互动合作性.同时，在实际教学活动中，教学评价手段在评析教师的“教”以及学生的“学”等方面有着广泛深入的应用.教学实践证明，学生参与教学评价的活动效能是平常状态下教学效能的3～4倍.因此，数学教师应将评价教学作为锻炼和提升高中生交流、沟通能力的有效“抓手”，提供评价教学的载体，鼓励和引导学生开展师生评价、生生评价等方式，让学生在双边互动交流过程中，正确判别学习活动优劣，指出存在错误，明确改进举措，提升研析判断的效率，提高评价教学的效能，增强交流沟通能力.

流体动力学分析篇5

关键词：全阀 数值模拟 动力学 动网格 泄放机理

前言

全阀是工业生产系统内安全方面的重要元件，主要作用就是保证生产系统能够在合理的压力条件之下运行，保证生产系统的安全性能。但是全阀在实际运行过程中还是会出现不同故障。科研人员在对于全阀分析研究过程中，主要集中在三个方面，分别是实验测试、数值模拟与全阀。现阶段对于全阀研究工作已经取得了十分显著的工作成果。

1、计算模型

本文在对于全阀超压泄放瞬态动力学数值模型研究过程中，利用的是ANSYSCFX软件，该软件与科研人员在研究过程中所应用的软件相比较，无法自动再生网格，但是能够对于已经形成的网格进行转移，进而保证网格能够按照用户自身需求到达针对性位置，保证对于该区域内计算工作完毕。在对于全阀开启过程中的动力学分析研究过程中，主要通过动网格技术进行研究分析，利用数值模拟的方法对于全阀在启动过程中有关参数的改变进行分析研究。为了能够保证计算模型更加便捷，首先就需要对于计算模型内有关参数进行确定，例如时间步长就为tstep，全阀启动元件质量就为mdisc。

通过利用动网格技术和全阀启动软件位置改变情况，就能够有效对于全阀软件在开启过程中瞬时变化情况进行分析研究，对于全阀启动的时候流域瞬态变化问题进行计算。

2、数值模拟过程

2.1网格划分

在建模过程中需要利用到CFX内的流体薄片技术，也就是按照一定厚度从某个方向进行拉伸，进而得到厚度为一个固定单元的薄片，将所得到的薄片放入到针对的平面之中，保证与该平面相垂直的部分数值为零，构建计算区域。其次就是将计算区域引入到ICEMCFD内，应用四面体对于所生成网格的尺寸进行控制，同时对于全阀启动周围及入口位置上面的网格进行重新加密处理。在对于网格计算完毕之后，需要对于网格质量进行检查，同时对于网格平滑度进行整体分析。

2.2物理参数设置及边界条件

本文在对于全阀超压泄放瞬态动力学数值模拟分析研究过程中所应用到动力网技术内，对于边界设置上面已经提供了针对性条件，其中还包含特殊情况下的边界条件。全阀超压泄放瞬态动力学数值模拟瞬态流场内，并不涉及到无效边界组合，同时也并不涉及到特殊性边界，例如对于初始条件相对于敏感的边界，在对于边界条件设置过程中，需要受到精确性与收敛性的影响。在对于全阀超压泄放瞬态动力学数值模拟初步性分析研究过程中，将全阀运行条件设置为常规性条件，也就是温度为25℃，对于高速气体动力学所造成的影响暂时忽视，高速气体动力学所造成的影响主要表现在两个方面上，分别是密度与比热容，同时也忽视重力的影响。通过利用稳健边界条件，在对于入口边界条件设置过程中，压力为5%，出口应用的是开放式的出口，也就是气体能够自动流入或者是流出，整个计算区域具有开放性特征，整个计算区域内具有显著零梯度涡流特点。

整个计算区域内的壁面边界主要有两种模式构成，这样也就造成在计算区域内的入口通道内基本上都是保持相对静止状态，并不会产生任何滑移，因此壁面应用无滑移绝热壁面。但是全阀软件在开启过程中，会产生移动，通过移动速度与动网格内所应用到的编辑语言之间有着十分紧密的关联，所以就需要应用到滑移绝热壁面。

在涡流模型内，所应用到的模型框架为SST ，这种模型框架具有近壁运算与远场计算的优势，能够对于跨声速带激波的边界流动情况内应用。模型所得到的计算结果具有一定收敛性，在对其分析研究过程中主要应用残差曲线，最大误差不会超过0.001.

3、模拟结果与分析

在全阀超压泄放瞬态动力学数值模拟内应用动网格技术，能够有效保证数值模拟计算结果与实际情况之间更加贴近，这样进行稳态模拟次数就能够有效减少，防止在多次计算过程中出现惯性失真的情况。同时由于全阀在刚开始启动的时候参数变化十分激烈，为了能够对于在该段时间内的参数进行重点了解，创建瞬态模拟就十分重要。

3.1压力场云图

如图一所示，为全阀在瞬态启动过程中在每一个时间段内的压力云图。由图一能够发现，其中第一个图表示全阀在没有启动之前，全阀管道内外之间所产生的压力效果，但是由于全阀管道属于密封性管道，图内的管道内部是在进行预泄之前所出现的情况，在这种情况下由于流体运动，造成入口处内的压力显著提升。

全阀启动软件与介质压力在感受到弹簧力处于失衡状态下之后，全阀启动软件就是立即与密封面相脱离，进而保证全阀能够启动，这样全阀内场就会出现气流紊乱情况，流场内的压力发生显著改变，具体情况如图一内的第二个图。在经过一段短暂的时间之后，全阀就能够进入到稳定泄压状态下，全阀内壁上面的局部压力将能够超过1mpa，但是全阀阀口的位置还会出现较为明显的负压力情况。

3.2速度场矢量图

如图二所示，图二内全阀在瞬态启动过程中，每一个时间段内的速度矢量。

全阀在刚开始启动的时候，速度基本为零，流入在逐渐进入到阀道之后，全阀启动软件密封区域内就会出现细小的泄露情况，进行预泄露，在这个时候全阀瞬态速度就会发生一定改变。全阀在流体在进入到瞬态状态下的时候，全阀内的某一个开高位置上面就会出现超压泄放的情况，在这个阶段内全阀泄压处于高度饱和状态下。当全阀泄压在进入到最高的时候，流体泄放逐渐趋于平稳状态。从图二内能够发现，全阀在Q点的之后，周围速度变化具有不连贯特点，速度变化十分明显，这样就能够充分表明全阀在进入到稳定排放过程中所具有的特点，也就是流体开发在趋于稳定之后，流体参数基本上不会发生显著改变。

结论：本文在对于全阀超压泄放瞬态力学数值模拟分析研究过程中，通过利用动力学方程式，利用动力学参数与动网格技术，对于数值模拟编程语言进行确定，选择适合本文研究所应用的涡流模型，完成了对于全阀超压泄放瞬态动力学数值模拟任务。在研究之后发现，在全阀超压泄放瞬态动力学内，是以密封性管道作为外部接线，进而构成了内流场与外流场，在内流场内流体主要以收缩流动为主要特点，在外流场内主要以扩张为主要特点，两个流畅之间参数的流场正好与压缩流体流动特点相吻合。本文在研究上面还存在一定不足，希望有关研究人员不断进行深入性研究与分析。

参考文献

[1]陈殿京，刘殿坤，董海波，等.安全阀流场数值模拟研究[J].流体机械，2014，36（10）：24-28.

[2]骆辉等.安全阀升力系数实验研究和数值模拟[J].上海：中国科技论文在线，2014，（8）：587-592.

流体动力学分析篇6

关键词:北京;入境旅游流;扩散;动力机

制旅游流作为旅游学重要组成部分,长期以来一直受到国内外学者的关注[1]。然而从以往研究来看,已有成果主要集中在旅游流时空特征方面,其中马耀峰等研究了中国入境旅游流时空动态规律[2]。杨国良、张捷等借用Zipf指标和差异度指标,研究了旅游流的规模等级结构特征[3]。杨新军介绍了Miossec的国际旅游模型,为解释旅游地演化提供了一种途径[4]。牛亚菲等分析北京市183个景区的旅游客流变化规律与变化动因[5]。吴必虎研究了上海城市游憩者在空间上的流动规律,分析了其形成机制[6]。保继刚分析了旅游者的空间行为特征及其划分形式,成为国内旅游地理学研究的参考标准[7]。Reginald G.Grolledg和Robert J.Stimson对人口流动、消费者行为等作了空间分析研究[8]。Wolpert J.研究1950~1960年美国人口移动,建立了人口移动空间行为模式[9]。Douglas Pearce对到欧洲的日本客流作了分析[10],Miyuki Mitsutake对日本游客在中欧的流动模式和趋势进行了分析预测[11]。日本学者井田仁康对新西兰的航空旅游客流作了研究[12]。Johnsto M.E.对加拿大北极地区客流及其法律控制措施作了探讨[13]。Johnsto M.E.对加拿大北极地区客流及其法律控制措施作了研究[14]。Lundgren提出旅游者在城市间的相互流动以及大城市向旅游地的垂直流动模式[15]。可以看出以往研究对旅游流内在动力机制研究较少,而旅游流作为一个复杂的自组织系统,其自身的流量的大小、流速的高低以及旅游流停留时间本质上均是由于其内部机理的作用而形成的,所以对其分析将会更为合理科学的认识和研究旅游流,文中试图以北京入境旅游流为案例,借助动力学理论分析其扩散动力机制,从而完善旅游流研究内容。

1理论基础

从动力理论的研究进展来看,当前比较成熟且应用较为广泛的是由心理学家提出了几大动力理论:驱力理论、唤醒理论、期望价值理论、诱因理论、归因理论和成就目标理论。其中,被旅游领域引用最多的是驱力理论、诱因理论和期望价值理论[16]。驱力理论认为,机体的缺乏感会引起人的非选择,即需要产生驱力。驱力理论强调了个体的活动来自于内在的动力,即“"推“"的因素,忽略了外在环境对引发行为上的作用。其引发的行为具有情感性和非选择性。诱因理论认为,个体的活动来源于外在的刺激,即“"拉“"的因素,诱因是指能满足个体需要的刺激物,具有激发和诱使个体朝向目标的作用。期望价值理论认为,对达到目标的期待决定着行为,行为由对未来回报的信念所激发,即“"拉“"的因素,但其引发的行为并非盲目的、无目的的,而是具有认知性和选择性[17]。推拉理论(Push-Pull Theory)的观点最早是由英国学者唐曼(Tolman)提出来的,他将上述理论结合起来,认为动机可分为内在的和外在的。内在动机包含以驱力为基础的情感(推的因素),外在动机包含认知(拉的因素)。旅游学者丹恩(Dann,1977)将Tolman的观点应用于旅游研究领域,从而产生了旅游学中着名的推拉理论[18,19]。戴恩认为,推的因素是内在的,是由于不平衡或紧张引起的动机因素或需求,它促使旅游动机的产生;拉的因素是外在的,与吸引物及目的地自身属性相联系,由旅游者对目标属性的认知所产生,影响目的地的选择[20]。随着对旅游者内在驱动力研究的多样化,也有部分学者引用了需要层次理论和逃-寻二分法等对旅游动机进行理论研究。对此文中研究认为旅游流的产生实质上是旅游者作为一个独立的个体或群体中的一员,产生旅游和选择某条特定旅游线路的动机。从这个角度考虑,推拉理论更加符合旅游流动力机制的分析,所以文中将以推拉理论为基础,对北京入境扩散旅游流动力系统进行分析。

入境旅游流扩散动力是由一系列的动力因素共同作用所形成一种合力。为了更深入的分析旅游流受力情况,选择从旅游流最小组成单元-旅游者入手进行研究。一般来说,旅游者之所以会从扩散动机,主要是由于三个方面原因:1)旅游者因素,主要包括旅游者内在的旅游动机推动和外部相关旅游事物推动。

2)目的地因素,主要包括旅游目的地的吸引力因素。3)在这两个因素起作用的同时,旅游者还会受到一些中间因素的影响,这些因素属于模糊因素,即表现的好就会促进旅游流的发展,表现得不好就会抑制旅游流的发展,可以称为阻力。所以旅游流产生扩散的动力是由内推力、外推力、拉力和阻力所构成的合力[21]。根据项目组多次讨论并征求专家意见,文中认为旅游流的内推力是由摆脱压力、追求健康、公务考察、追求新奇、拓宽视野、受到尊重、消磨时间、可支配收入情感交流等9各因素组成;外推力是由媒体推介、旅行社推介、他人推荐、顺路旅游、互联网、空闲时间、资金充裕等7各因素组成;拉力是由旅游景点、城市形象、民风民俗、地方饮食、旅游购物、节事活动、友善好客、环境氛围、交通方便等9各因素组成;阻力是由物理距离、便捷性、交通费用、旅行安全、资讯获取、沟通交流、旅行社服务等7各因素组成。

2数据获取及研究方法

2.1数据获取为了保证问卷设计的科学性,项目组将本次问卷设计作为5位旅游管理专业博士生、10位旅游管理专业硕士生专业课程,通过2008年2-5月的数次讨论和一次小规模市调研工作,最终形成了六大典型区不同形式的市场调查问卷初稿。

问卷调查采用了随机偶遇抽样法,为了保证问卷调查结果的可靠性,调查工作全部是由旅游管理专业博士生及硕士生承担,由于受到北京奥运会和512汶川地震的影响,本次市场调查分为两次进行展开。其中,为了避免北京奥运会对问卷调查结果的影响,第一次市场调查时间为2008年5月7日至6月16日之间,项目组分别前往环渤海典型旅游区的北京和大连,长三角典型旅游区的上海、南京、杭州和苏州,珠三角典型旅游区的广州、深圳和桂林等地进行了市场调查,共发放问 卷5900份,回收问卷5568份,其中有效问卷5130份;在综合考虑汶川大地震对入境旅游的影响,第二次市场调查是在2008年10月份进行,项目组分别前往蜀渝典型区的重庆和成都,大西安典型旅游区的西安、云贵典型旅游区的昆明等地进行旅游市场调查,本次共发放问卷2571份,回收2341份,其中有效问卷2249份。问卷收集过程当中,调查的地点主要集中在机场、车站、广场、商业街区、旅游宾馆和旅游景点等地。项目组本次共发放问卷8471份,回收调查问卷7909份,有效问卷7379份。总体来看,本次调查时间合理,游客配合度较高,基本达到了预想的调研效果,调查结果也很好的反映我国入境旅游流的基本情况。对于北京扩散旅游流动力的研究,文中选取北京获取的990份有效问卷,为了检验问卷数据的科学性,借助SPSS16.0对调查样本的数据进行了信度分析,分析结果显示调查资料信度指标Cronbach's Alpha得分为0.805,说明问卷具有较高的可信度。

2.2研究方法

2.2.1单要素评价模型根据旅游流流动特征,将北京入境旅游流细分为入境聚集流和入境扩散流两方面,并借助单要素评价模型和模糊综合评价模型分析了北京入境旅游流扩散所受的动力。

对于各个动力因素的强度分析,主要利用旅游流动力单要素评价模型[22]。该模型数学公式是:Sj=∑5niN·mi式中:Sj表示因素j的动力作用强度,mi表示该动力因素在李克特量表下的评分(1-5分),ni表示选择该评分mi的人数,N表示填写问卷的总人数。其中ni/N表示动力因素j在李克特量表得分为i时的评分人数所占总评分人数的百分比。

2.2.2多因素模糊综合评价

美国控制论专家查德(L.A.Zadeh)提出的处理模糊事物的数学方法,引入“"隶属函数“"来描述客观事物差异的中间过渡的模糊数学方法,在许多的领域得到广泛应用。首先,根据入境旅游流扩散动力所包含的影响因素建立因素集R,用集合表示R总体内推力={R1,R2,R3,…,Rn},其中R1,R2,R3,…,Rn分别代表各内部影响因素,其中各指标的认知分为5种:非常好、较好、一般、较差、非常差。根据5种程度得分百分比,建立等级评价矩阵,而V影响度={V1,V2,V3,V4,V5},其中V1,V2,V3,V4,V5分别代表各个指标作用非常大、较大、一般、较小、非常小,根据市场调查结果可以计算出北京入境旅游流聚集内推力因素集R。

在计算出因素集R以后,其次是界定模糊权向量A,模糊综合评价中,各因素的权重得分是非常关键的一个因素,权重选取的科学性直接关系到计算结果的合理性[23]。对于旅游流受力因素的权重得分,通过游客深度访谈和德尔菲法获取(表1)。将R和A利用模糊合成算子M(·)进行关系合成运算,令U的评价向量为B,则:B=R*A。在MATLAB中计算矩阵R与矩阵A的乘积。根据下列公式得到综合评价值:C=∑5i=1ib2i/∑5i=1b2i式中:计算出的总体得分也符合5点式李科特量表分布。即作用非常强、较强、一般、较弱、非常弱。

3结果分析

3.1内推力分析从北京入境旅游流扩散所受内推力因素来看,9个因素中得分最高的是拓宽视野(4.24),说明拓展视野是推动北京入境游客扩散的最主要内推力。这与北京入境游客动机正好吻合,也反映出游客在北京的旅游体验没有满足其拓展视野的全部需求,还需要前往我国其他省市继续旅游。从结果来看(表1),除了拓展视野属于大内推力之外,其他8个因素得分均低于3.5分,其中消磨空闲时间为3.02分,属于中等偏大内推力因素。摆脱压力、受人尊重、情感交流等3个因素得分在2.5-3分之间,属于中等偏小内推力因素。追求健康、公务考察和可自由支配收入得分均在2-2.5分之间属于较小内推力因素。其中公务考察的内推作用相对最弱,这表明以北京为第一个目的地进行扩散的入境旅游流绝大多数还是以观光休闲为目的,很少受到公务因素的影响。

根据市场调查结果,借助MATLAB数学分析软件可以计算出北京入境旅游流扩散内推力因素的评价结果如下:R=R|X1R|X2R|R3R|X4R|X5R|X6R|X7R|X8R|X9=0.151 0.238 0.271 0.130 0.2100.064 0.144 0.289 0.187 0.3160.125 0.124 0.118 0.091 0.5430.324 0.342 0.210 0.054 0.0700.511 0.320 0.112 0.014 0.0430.079 0.170 0.270 0.175 0.3050.152 0.257 0.276 0.131 0.1840.066 0.169 0.267 0.159 0.3390.086 0.179 0.282 0.182 0.271对于北京入境旅游流内推力个人因素权重值矩阵的获取,文中主要采用专家打分法,从各因素权重得分可以看出,拓展视野和追求新奇在游客内推力中所占比重较高,而公务考察和可自由支配所占比例相对较小。总体与市场调查结果相同。通过因素集矩阵R和权重值矩阵A相乘可以得出模糊评价子集=[0.239 0.254 0.224 0.104 0.179];这说明入境游客对模糊子集“"非常好“"的隶属度为0.239,对“"较好“"隶属度为0.254,对“"一般“"隶属度为0.224,对“"较差“"隶属度为0.104,对“"非常差“"隶属度为0.179。根据模糊综合评价公式可以计算出北京扩散旅游流内推力综合得分为3.49分,这说明北京扩散内推力作用明显,属于较大动力因素。

3.2外推力分析

从北京入境旅游流扩散所受外推力来看(表2),7个因素中他人推荐(3.53)得分相对最高,属于较大外推力因素。这表明北京入境游客在旅游前或旅游过程中受旅行社、亲友等相关群体影响较大,要想改变游客对旅游线路的选择需要从重点相关群体入手。可以看出空闲时间(3.12)也属于中等偏大外推力因素,说明充足的闲暇时间是推动游客继续旅游的另一个主要外推力因素。其他5个外推因素均小于3分,属于较小外推力因素。其中顺路旅游(2.33)的得分最低,说明入境游客旅游流往往具有较强计划性和目的性。

根据市场调查结果计算出北京入境旅游流扩散外推力因素的评价结果如下:R=R|X1R|X2R|R3R|X4R|X5R|X6R|X7=0.138 0.233 0.268 0.161 0.2000.132 0.170 0.214 0.185 0.2990.284 0.313 0.180 0.091 0.1330.055 0.132 0.255 0.202 0.3560.164 0.244 0.207 0.142 0.2440.178 0.276 0.223 0.133 0.1900.089 0.146 0.257 0.192 0.317通过因素集矩阵和权重值矩阵相乘可以计算出北京入境旅游流扩散外推力李克特得分为2.80分,说明外推力对北京入境旅游流作用力属于中等偏小动力。

3.3拉力分析

考虑到有部分因素对

旅游者没有任何吸引作用,问卷设计时对传统5点式李克特量表进行了一定修正,在原有基础上增加了0分项,用以表示某个因素对入境游客完全没有吸引力。这种6点式李克特量表形式的计算结果将以2.5分为分界点,大于2.5即表示作用力相对较强,而小于2.5表示作用力相对较弱。从结果来看(表3),北京入境旅游流扩散受其他省市旅游景点、城市形象拉动作用相对较强,得分均分布在3.5-4之间,属于中较大拉力,这与入境旅游流内推力中拓展视野和探新求异两个最主要因素正好对应。从其他几个因素得分来看,其他省市的民风民俗、环境氛围和友善好客三个因素得分在3-3.5分之间,属于中等偏大拉力,表明这三个因素对北京入境旅游流扩散也有一定拉动作用。而其他省市的旅游购物、地方饮食和节事活动等4个因素得分均分布在2.5-3分之间,属于中等偏小拉力,说明这4个因素对北京入境旅游流扩散 拉动作用相对较小。9个拉力因素中其他省市由于交通便利而吸引北京入境旅游流扩散的作用相对最弱,结果与北京入境旅游流所受外推力因素中顺路旅游作用最小相对应。

通过对问卷的统计,可得到北京入境旅游流扩散的拉力因素集如下:R=R|X1R|X2R|R3R|X4R|X5R|X6R|X7R|X8R|X9=0.437 0.344 0.119 0.043 0.035 0.0230.246 0.410 0.226 0.068 0.021 0.0280.264 0.327 0.254 0.100 0.029 0.0260.193 0.312 0.268 0.122 0.063 0.0430.127 0.218 0.318 0.192 0.092 0.0530.090 0.168 0.322 0.229 0.108 0.0820.160 0.276 0.282 0.151 0.078 0.0520.130 0.241 0.282 0.159 0.115 0.0730.105 0.245 0.302 0.182 0.109 0.057利用模糊综合评价分析可以计算出北京扩散旅游流所受总体拉力得分为3.17分,属于中等偏大拉力。同北京聚集旅游流拉力相比较小。

3.4阻力分析

从北京入境旅游流扩散所受阻力来看(表4),所有阻力因素均低于3分,属于隐性阻力因素,即在一定程度上可以说是便利因素。其中物理距离对北京旅游流扩散阻碍作用相对最强。从表面来看,该因素属于不可变因素,然而随着交通技术的改变,相同距离所花费的时间却是可以调整的,间接的可以改变物理距离,所以为了进一步减少北京旅游流扩散的阻力,未来还需要进一步加强北京与其他省市之间高速交通体系的建设,对于西部偏远的省市更是如此。而其他6个因素得分均低于2.5分,其中旅行社服务的得分最低,仅为2.02分,说明我国国际旅行社服务水平已经基本达到了国际发达水平,这与我国近年来加强旅行社管理以及导游培训有很大关系。

借助模糊综合评价分析可以计算出北京入境旅游流扩散阻力综合得分为2.37分,说明北京入境旅游流扩散所受阻力总体较小,这一方面与北京作为我国的首都拥有发达的经济水平和服务业水平有关,另一方面还与游客选择的旅游目的地往往是我国旅游、经济均相对发达的地区,如上海、西安等城市,这些地区不仅可以和北京入境旅游服务水平对接,同时还拥有方便的外部交通同北京紧密联系。

3.5总动力分析

为了分析北京入境旅游流流动所受总体动力,借助物理学中合力分析的方法来分析。首先,根据入境旅游流内推力、外推力、拉力和阻力的作用方向判断合力方向。由于从大尺度来看这几个力的作用方向均在一条直线上,所以文中采用动力之和减去阻力的方法计算北京入境旅游流扩散的合力。其数学公式如下:F=Ti+Te+P-R式中:F表示旅游流所受合动力;Ti表示旅游流所受内推力,Te表示旅游流所受外推力;P表示旅游流所受拉力。R表示旅游流所受阻力。从北京入境旅游流扩散总体动力来看,其内推力综合得分为3.49分,外推力得分为2.80分,拉力得分为3.17分,阻力得分为2.37分,可以计算出北京入境聚集流总体得分为7.09分,属于较大合力,说明北京入境旅游流扩散所受动力较大,属于较大扩散动力旅游目的地。

4结论旅游流作为旅游地理学的重要组成部分,多年来受到学者们的长期关注。然而以往研究主要是旅游流的时空演化特征及流动模式,对于旅游流内在驱动机制研究较少。文中在推拉理论的指导下,通过对旅游流所受内推力、外推力、拉力及阻力进行探讨,并在市场调查的基础上,分析了北京入境旅游流扩散的动力机制。分别得出如下几点结论:一是北京入境旅游流扩散受拓展视野和追求新奇两个因素的内推作用相对最强,说明入境旅游流从北京流向国内其他省市的主要内在原因是北京还不能满足游客出境旅游的全部需求,游客需要通过对其他热点省市的进一步旅游来丰富其旅游体验,所以北京入境旅游流扩散大多是对已有旅游体验的一种补充与放大,及体验更多不同事物或扩大已有美好的旅游体验;二是从北京入境旅游流扩散受他人推荐的外推力作用相对最强,这说明相关群体在旅游流扩散过程中的重要意义,这为旅游流调控提供了重要因素,即可以通过旅游服务人员对旅游者进行推荐和介绍来改变其旅游流流动模式;三是北京入境旅游流扩散受旅游景点和城市形象的拉动作用最强,这说明入境旅游流流向可通过旅游景区和城市旅游形象两个因素的调整进行调控;四是北京入境旅游流扩散受物理距离是阻碍作用相对最强,对此可通过提高交通速度来改变;五是从模糊综合分析结果来看,从北京入境旅游流扩散所受核心动力为内推力,其次是拉力,外推力作用相对较小。总体得分来看,北京入境旅游流扩散所受动力较大,说明北京入境旅游流扩散趋势较为明显,会有很大一部分游客产生继续旅游的动机。

参考文献

流体动力学分析篇7

首先，以“校企合作，工学结合”为切入点，根据《财务分析》课程中实际工作任务分析、整合工作任务，归纳、开发工作过程系统，基于工作过程的教材编写等环节的课程整体开发过程要求，依据方法、地点、人员四个方面，仿造企业真实环境来设定工作任务，工作任务的设定要突出财务分析知识的联系，根据工作任务设定财务分析课程内容，进而确定教学内容组织课堂教学。这样就能增强学生职业岗位能力，提高学生职业判断能力，进而提高学生就业能力。其次，整合高职课程体系，按教学模块设计课程教学内容。针对《财务分析》课程的教学要求，以工作过程为导向，以相应的岗位职业能力为依据，以技能训练为主线，安排教学内容。第三，根据《财务分析》工作过程确定相关岗位职业能力。通过企业、行业专家对资产负债表、利润表、现金流量、所有者权益变动表、财务报表综合分析等十个工作过程分析，在偿债能力、营运能力、盈利能力、发展能力和杜邦财务分析等方面，让学生具备对企业财务状况、经营业绩、现金流量的职业分析能力，并具备应用财务报表信息正确进行经营决策的职业判断能力。同时，根据岗位职业能力组织教学内容。在《财务分析》工作过程的基础上，根据财务分析典型工作岗位要求对照国家标准知识，掌握通用财务报表的分析方法和基本技能，并由此来组织教学内容，培养学生进行财务报表分析的能力和岗位适应性。以企业真实生产任务为载体，设计教学项目。为培养学生真正掌握对事财务报表分析技能，以企业生产的典型《财务分析》工作职业岗位为依据开发《财务分析》课程，所有的教学实训项目按照企业的资产负债表、利润表、现金流量表、所有者权益变动表，并以此为载体，设计《财务分析》课程具体教学项目。

二、《财务分析》课程教学模块设计

（一）以任务驱动教学模式为导向设计模块化教学任务依照工学结合的人才培养模式要求，在教学过程中实施项目任务教学培养方式，将企业财务分析工作中涉及的资产负债表、利润表、现金流量表、所有者权益变动表、财务报表综合分析、营业收入分析、成本费用分析、利润分析、资产结构及效率分析、资本结构及效率分析、财务报表综合分析任务，设计为十个职业能力模块，创设真实任务的问题情景，并完全按照企业资产负债表、利润表、现金流量表、所有者权益变动表来设计教学内容，突出财务分析操作的真实性和职业性。这种任务驱动式教学方法由于设定目标任务让学生收集相关资料来解决问题，从而激发他们求知的渴望和调动他们主动查阅资料解决问题的积极性。

（二）根据职业能力和岗位知识组织教学内容根据典型财务分析工作职业能力的要求，组织安排资产负债表、利润表、现金流量表、所有者权益变动表阅读与分析教学内容，培养学生从事财务报表的阅读与分析岗位工作能力。通过不断努力探索适合高职学生特点的教学方法，如：启发教学法、研讨教学法、分组教学法、案例教学法、形象教学法等。在整个教学过程中教师提出启发性的问题让学生思考，然后让学生分组讨论，最后教师提出一些建设性的建议，这样师生进行了充分互动，提高了学生的学习兴趣。

（三）设计《财务分析》课程教学项目《财务分析》课程教学项目包括资产负债表、利润表、现金流量表、所有者权益变动表、财务报表综合分析、营业收入分析、成本费用分析、利润分析、资产结构及效率分析、资本结构及效率分析、财务报表综合分析等教学模块。在教学模块的设计上，可将每一个项目分别设置几个相关任务，每个任务内含具体的能力，包括应知能力和应会能力两部分，应知能力为应会能力服务，任务的深度要参照高职教育标准，按照国家职业技能标准达到初级资格水平。图1为《财务分析》课程内容构架，描述了课程模块。

三、《财务分析》课程教学情景设计

《财务分析》课程在教学过程中，教师可以有目的地引入或创设学生比较熟悉的企业某一特定时期的经济业务资料，这样可以调动学生对该企业的兴趣和求知的欲望。通过教师讲解，让学生完成对该企业所有经济业务的凭证登记和账簿登记工作并完成会计报表的编制，这样可以让学生置身于企业之中，从而帮助学生理解教学内容，通过对会计报表的编制和分析，可以更好地提高学生的认知水平，使学生的感情状态得到最优发展。

（一）根据教学目标创设情境情境教学只是一种教学手段和方式，它要为一定的教学内容和教学目的服务，教师进行情境设计时要时刻以教学目标为准绳。情境设置的目的就是为了帮助学生更好地完成教学任务，所以情境设计要合理设计，精心谋划，要有针对性，要与教学内容紧密联系。同时也要使情境有一定的价值，有助于学生发展自主学习和合作交流，不应单纯为设置情境而设置情境。

（二）《财务分析》课程教学利用多媒体手段多媒体教学可以将抽象的财务分析理论用比较直观形象的单证、图片、实物、影音等形式，展现在学生面前，让学生更容易接受。为了丰富学生的知识量，多媒体教学可以补充更多的教学内容，也可以充实更多的案例内容。通过多媒体手段可以提高学生的操作技能，提高他们分析问题、解决问题的能力。此外，教师可以利用多媒体创设教学情境，让学生设计方案，不同组别的方案进行对比、分析，可以训练学生现场的控制、反映和应变能力。

（三）创设真实情境，让学生参与表演运用实物道具创设真实情景场面。财务分析课程是对企业会计核算结果加以评价分析的课程，课程教学中可以创设真实的企业场景。通过该课程的学习，能够让学生了解企业核算结果的好坏进而总结经验，提出改进的方法，让更多的会计信息使用者了解企业信息。以某一企业某年度的真实经济业务为例，采取分组的方式，分成出纳岗位、总账会计岗位、成本会计岗位、报表会计岗位等，分别由不同的同学来担任，进而了解不同岗位会计之间的勾稽关系，将最终形成的会计报表由所有学生进行分析，找出存在的问题，提出改进的方法。通过这种训练可以提高学生的语言表达能力，增强学生的自信心。如以资产负债表创设真实情景，让学生们扮债权人、投资人、经营者等不同学角色。在报表分析前，需要搜集材料，当进入角色时需要描述自己对投资人等情况信息了解，而投资人也要准备相关的知识来应答债权人的提问等等。然后角色互换，这样学生就成为知识的构建者，从而调动学生学习的积极性和创造性。学生能够把自己所学的以及所收集的语言知识表现出来，展现给大家看，也容易激发他们再努力学习的动力，同时通过真实情景，也容易加深学生对所用知识的记忆。

流体动力学分析篇8

关键词：动态能力 价值性困境 环境

引言

动态能力类似流程的概念，高管们通过创造动态能力以执行高水平的内部惯例（Winter，2003），获取暂时的竞争优势。动态能力理论体现了Nelson等（1981）的演化经济学，变革的来源是子系统的互动，而非高层管理者；其研究方法建立在Schumpeter（1934）的竞争理论，Cyert和March的企业行为特征，Williamson（1975；1985）的市场、层级与资产专用性等研究文献基础上（Véronique等，2009）。

动态能力理论学派的研究基于简单的理论，看起来能很好地解释复杂的现象：企业的差异之源，可能比社会学中那些复杂的技术更有用（Zahra等，2006）。但是动态能力理论经过20多年的发展，在动态能力的含义、动态能力的分析单位、动态能力的框架、动态能力之源方面仍然模糊不清。本文通过梳理动态能力相关文献，总结出动态能力理论和实践应用的价值性困境，在此基础上从动态能力的理论基础切入分析困境的原因，最后对未来的研究提出展望。

动态能力理论的价值性困境

（一）动态能力含义的模糊性

Teece等（1997）指出动态是指更新竞争能力以与变化的竞争环境保持一致的能力；能力是战略管理中整合、重构组织内外的资源、技术和能力以符合环境变化的要求的重要角色。随后的研究者们一直未达成一致的观点。有的研究者认为动态能力是资源整合、重置、更新能力（Griffith等，2001）；有的研究者认为动态能力就是组织高阶流程（Winter，2003），是组织惯例（Eisenhart等，2000）；有的研究者认为动态能力是无形的根植于资源可以转换为流程，动态能力是比普通能力高级的能力（Wang等2007）；有的研究者认为动态能力可以转换成普通能力（Paull等，2011）。动态能力的定义含糊，存在同义反复问题（Eisenhart和Martin，2000）。动态能力的定义有待澄清（Wang等2007）。含义的模糊性影响了分析单位（维度）。

（二）缺乏统一的分析单位

理论界试图界定动态能力的维度以方便测量和研究。自Teece（1997）提出动态能力的三维度说后，其后的研究者们受研究样本和研究者主观认知的影响，对于动态能力维度提出各种学说。Winter（2003）提出低阶能力和高阶能力的关系；Danneels（2008）认为动态能力是组织构建一阶能力的二阶能力，二阶能力是动态能力，具体包括市场能力和研发能力。国内的一些学者曾提出三维度说：即适应、吸收、创新（Wang等，2007），四维度说即环境洞察力、技术柔性、组织柔性、变革更新（焦豪，2008），五维度说即组织价值观、个人动态和静态能力、组织的静态能力和动态能力（王文超，2005）或动态资源获取能力、动态内部组织能力、动态外部协调能力、动态资源释放能力、动态信息利用能力（曹红军等，2007），六维度说（贺小刚，2006）等。动态能力分析单位模糊，缺乏客观统一性，导致动态能力分析框架的缺失。

（三）系统分析框架缺失

由于全球竞争环境和商业模式的变化引起产业边界的模糊，定位学派（Porter，1980）的产业选择和产业内定位的分析范式变得越来越无力。演化经济学的动态分析框架将企业视为知识的存储库，从个体和组织的学习过程入手，主要研究企业内部知识生产、传播和利用，通过企业内部子系统层次的遗传、变异和选择，使企业之间相互区别，产生竞争优势和多样化（贺小刚，2006）。动态能力理论的开启者Teece（1994；1997；2007）基于演化经济学的分析范式，建立起路径、位势、流程的分析模式，认为组织发展的先前路径决定组织位势，组织位势决定组织流程，组织流程决定组织的动态能力，从而组织形成新位势，动态能力对组织绩效和竞争优势产生影响。Teece等（2007）改进了1997年研究的逻辑，认为组织动态能力包括组织对机会的感知、抓住机会的能力以及重新组合和重构的能力，他的研究说明了动态能力的性质和微观基础。这些阶层研究方法为定量研究奠定了基础。

在Teece之后很多研究者借鉴演化理论的子系统分析方法，在分析组织的具体动态能力时关注组织的流程，尤其是创新和变革的相关流程（Minzgerg，2012）。一些学者从人力资源管理（Rosenbioom，2000）、公司治理（Mayer，2006；Argyers，2007）、关系管理（Gulati，1999；Lorenzoni，1999）、管理决策（Oliver，2008；纪春礼，2010）、产品研发（Smith，2005；Lavie，2006）等组织内部各个流程创新和变革入手，研究动态能力对企业管理和绩效的影响（曹红军，2008），并且这些分析扩展了规范性的分析方法，使实证研究纳入动态能力的研究，但是这种流程的分析方法与Porter创造的企业价值链分析方法差别不大，并且战略的核心方向会逐渐分散成机动的战术策略。一系列的理想行动会使整体活动失去理性（Mintzberg ，2012）。由于动态能力涉及诸多不同的研究单元，如资源、能力、知识、管理、要素等，所以还没有出现一个比较系统的框架（贺小刚，2006）。

（四）动态能力之源的相关争论

动态能力之源的研究关系到动态能力如何培育实现的问题。Teece（1997）认为动态能力是重要的，企业必须通过学习来获得。动态能力的本质是集体学习（Minzberg，2002）。Winter（2000）指出组织对学习达到了满足，能力的进化也同时停止了。Zollo等（2002）从组织学习机制出发，提出学习机制影响动态能力，直接和间接影响运作管理演化模型。但是对于学习的过分强调可能会破坏一个连贯的、完美的可行战略。学习不应该是某种圣杯一样的实务，应该是建立方向感的一种方法。一个企业的战略应该在合适的时候改变，学习可能促使那些没想到或不希望的战略出现，这样组织会失去战略，组织因此被一步步引入困境。另外学习的成本可能是昂贵的（Minzberg，2012）。

借助资源观理论分析范式，Teece（1997）认为学习形成的知识和技能不容易被模仿和复制，是形成独特竞争优势的源泉。企业是知识的集合体，企业的独特资源、能力源于企业所拥有的难以交易和模仿的知识。企业知识高度情境化，必须通过特定的实践获得。企业知识通过不断学习积累的特征决定了它的难以转移性和不可模仿性，并通过惯例反映到企业行为上（Grant，1996）。但是学习是能力之源意味着动态能力差异会因组织学习缩小甚至消失，这成为学者质疑动态能力带来持续竞争优势的有力证据（曹红军，2008），动态能力理论需要寻求其它理论来解释动态能力之源。

价值性困境之源的分析

动态能力学派试图用组织理论中的认知学派和学习学派的观点，在市场动态因素的影响下分析构建组织产生竞争优势的源泉，弥补资源学派忽视环境、核心能力理论的静态分析的缺点，采用进化学派的分析框架解释组织差异。动态能力理论是组织理论框架中继理论、产权理论、交易成本理论之后一个重要的分支理论（Mahoney等，1993）。通过上面的分析，如果说设计学派对于环境分析是静态并且过于简单，定位学派对战略是什么的解释未必正确，那么学习学派的动态能力理论在认知和学习中迷失。动态能力的价值性困境之源源于其分析对象、理论基础和研究过程。

能力本身是一个抽象的概念，能力理论缺乏统一的理论框架结构，其中有两因素说、群因素说、智慧结构说，能力倾向的测量也不胜枚举（孙喜林，1998）。能力理论被应用于组织战略领域，能力理论对能力的研究只是探索阶段，导致动态能力的含义、动态能力之源模糊不清。

认知理论作为动态能力的理论基础，本身是一个缺乏严密系统的思想学派，是一些零散的研究集合；动态能力理论基础之一的演化理论，研究者分析演化过程借鉴学习理论，通过学习培养战略涌现的能力，支持学习学派的学者会发现，当战略进行重新定位时，很少通过正规计划，而是通过一些小决策和行动，经过长期积累达到重大改变。人们的学习认知过程一直没有被清楚地表达出来。如果学习认知能力被清晰的表达出来，它将极大地改变我们今天所熟悉的战略教学和实践过程（Mintzberg，2012）。

动态能力理论除了理论存在模糊性之外，系统分析框架的缺失使其在实践应用性方面对组织绩效存在的差异解释不清，动态能力的过程研究很宽泛，存在用结果解释企业差异而非用过程来解释的问题。如果从能力提升过程研究动态能力对组织绩效的贡献，可能研究对象本身也说不清自己的能力是何时以及如何提升的，从而使研究无法进行。

研究展望

本文通过对动态能力理论、应用的价值性困境以及困境之源的剖析，对动态能力理论有了进一步的认识。动态能力理论的模糊性以及与实践的背离让人觉得不满意。研究者首先应该弄清楚理论适用的环境，包括组织情境和组织文化。当组织处于高度复杂的环境，制定战略所需的知识非常广泛，如医院这种组织。与Quinn（1980）描述的组织异曲同工：核心管理者可以制定战略，但是政治现实要求战略的实施过程要么是一个集体学习过程，要么是一个取得集体认同的过程。有些组织不断面临新情况，无法形成清晰的战略，这种情况下学习是唯一灵活处理问题的方法（Mintzberg，2012）。在高权利距离组织文化中，讲究等级、领导权威、下属的服从，在这种组织文化影响下动态能力强调的任何有识之士推动战略进程的思想很难实现，因为战略形成的逻辑渐进主义需要政治上的支持和管理中的放权，而高权利组织文化对于权利和等级的观念很难改变。

超越组织边界进行学习。动态能力理论试图将复杂的环境问题和组织内部的学习过程，分解成简单的要素维度进行科学研究和预测，这种研究方法不能满足理论对实践的指导。动态的环境使组织的无序和混沌增强，为了增强组织的敏捷性和对环境的快速适应性，用简化的战略指导决策，以减少流程，所以不论在学术研究或实践应用中应该跳出流程的规范，发起一些实验行为，以吸纳更多的切实可行的意见和建议。如宝洁公司的创新团队独立于公司的任何部门，采用维基的思想，使企业将创新边界由内部向外部拓展，在对需求的认知过程中将顾客和供应商纳入组织创新（von Hippel，2005），使组织对环境的动态感知能力增强，使组织战略不但在组织中的每个角落实现，是组织内部的集体学习过程，而且超越组织的边界，开启了组织战略的另一扇大门。

重新定位领导的角色。战略通常被看做管理活动的高端任务，而动态能力理论假设前提是领导不再事先勾画出深思熟虑的过程，而是对涌现战略的思考、学习，最终推动行动和变革。领导者需要创立一套创新和变革流程，发现可提供动态能力的资源，做造钟者而非报时人。

研究者在实践中催生新的分析工具和分析方法。在具体的实践情境中，研究者研究如何有效解决更具体和现实的问题，促进多种理论融合共生。如在研究创新能力的过程中，研究者将心理学的创造力理论、社会学的社会交换等相关理论应用于组织的动态能力构建中，用新的理论解决组织动态能力问题。

在全球竞争环境中，竞争越来越激烈，变革越来越快而不可预测，企业需要运用多种战略获取竞争优势。动态能力理论撼动了战略管理理论界和实践界主流地位的思想（Mintzberg，2012）。希望动态能力理论在不断的应用中发展，成为更有震撼性的理论。

参考文献：

1.亨利・明茨伯格著.魏江译.战略历程[M].机械工业出版社，2012

2.焦豪，魏江，崔瑜.企业动态能力构成路径分析：基于创业导向和组织学习导向[J].管理世界，2008（4）

3.纪春礼.营销动态能力的构成：中国国际化企业视角[M].经济科学出版社，2011

4.贺小刚.动态能力的测量与功效―基于中国企业的实证研究[J].管理世界，2006（3）