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流体力学路线图

流体力学路线图
流体力学路线图

流体力学基础理论的学习历来被初学者视为畏途,每到学习结束要进入期末考试的时候,老师和学生一样心中难免忐忑,在流体力学这门课上挂科已经成为某种常态。即使是学习多年的老手也会在具体问题面前感到基础尚不完备,还不够扎实。这个问题的起源当然与流体运动规律本身的复杂性有关,这个复杂性导致流体力学与大家印象中的“学科”概念有一定的出入。比如我们在学习高等数学时,很容易发现,数学是一门“咬文嚼字”的学科,里面充满严格定义的概念,不论学习线性代数还是微积分,都是从一些基本公理出发,循着一条严格的逻辑路线,架构起整门课程。因为数学有这样逻辑严密的特点,所以虽然学起来也不容易,但大家一致认为数学是美的,而且不论谁写的数学书,比如微积分的书,内容都只有程度深浅的差异,而绝没有内容上的巨大差异。

流体力学则有所不同,流体的流动本身是一种连续不断的变形过程,经典的流体力学理论以连续介质假设为基础,将整个流体看作连续介质,同时将其运动看作连续运动。但是由于流体是复杂的,实际上至今还没有完全掌握其全貌,因此流体力学在建立了基本控制方程后,就开始转而从一些特殊的流动出发,采用根据流动特点进行简化的方式,先建立物理模型,再得到数学模型,进而得到我们在书中经常看到的很多“理论”,比如不可压无旋流、旋涡动力学、水波动力学、气体动力学等等,甚至理论中还包括理论,比如不可压无旋流中还有自由流线理论,等等。形成一个类似于俄罗斯套娃的学科结构,这种结构容易给人一种支离破碎的印象。特别是在各个理论之间联系比较薄弱的时候,更容易给人这种印象。似乎一门课中又包含了很多门“小课”,每门“小课”使用的数学工具也完全不同,甚至很多同行还进一步把自己分成是学气的(比如空气动力学),或者是学水的(比如学船舶的)等等。

就象旅行者要有一张地图才能更高效率地到达目的地一样,如果能有一张流体力学的地图,或者叫路线图(roadmap),应该对初学者有很大帮助。这张图就是这门学科的脉络,其中应包含流体力学的主要理论内容,扩展一步的话,还应该包括数学基础(先修课)和主要分支学科。先在这里做个记号,有时间的时候慢慢地先从流体力学基础理论入手,给出一个粗略的路线图,然后再逐渐给出分支学科的路线图,比如空气动力学、计算流体力学的路线图。希望能抛砖引玉,激发出同行们的兴趣,加入绘制路线图的工作。在想象中,这个路线图应该有学科的主要内容,同时应该有相关的参考书。这样初学者就可以按图索骥,沿着一

条正确的道路,更快地步入流体的大门。想想自己过去的学习道路,都是摸着石头过河,反复试错地在学习。特别是很多教科书在印刷、内容方面的种种错漏,更加深了这种灾难,作为过来人写写自己的旅游观感,对后来者应该是有帮助的,至少是有借鉴价值的。

一、流体力学的先修课

先说说在学习流体力学之前要具备哪些基础知识,用学校里的行话叫先学哪些先修课。首先当然是要学习一些数学知识。这里只谈在本科阶段学习流体力学这门课的先修课,成为业内翘楚是另一个话题,需要学的东西更多一些。

流体力学这门课主要是在连续介质假设下展开的,也就是要把流体看作连续介质,把流体运动看作连续运动。在宏观运动范围内,除了在激波处速度、密度、压强等参数有突变,其它情况下,流体运动确实是连续的,流体质点分布也是连续无间断的。这个连续是数学意义上的连续,做这个假设的好处其实就是便于使用微积分工具研究流体的动力学问题。于是自然而然地,微积分就是第一样需要学好的知识。在微积分里,除了要掌握连续、极限等基本概念外,比较常用的内容有多元函数的微积分(全微分、链式法则)、高斯定理、上下限含参数积分的微分等内容。其中上下限含参数积分的微分在学习开尔文定理的时候要用到,但是很多学校的高等数学课中都不讲,我记得也是在图书馆的一些名为《高等微积分》的书上才有这个内容的讲解。这个微分的本质就是复合函数求导数。由于微积分大量出现在书中,是流体力学的基本分析工具,所以微积分一定要达到熟练才行。这方面的书太多了,只要选择你看得懂的书就可以,就不特别推荐哪本书了。

不过最近刚看到王元先生写的《高等微积分》,内容跟上面说的那些《高等微积分》不同,主要讲微分流形及在一般力学中的应用。这本书专门设置了一个第零章,用于讨论数学语言问题。我觉得还是值得一看的。根据过去学习数学的教训,数学上看不懂和理解错误的地方往往是对其语言不了解的地方。王元先生专门谈这个问题,看来也是知道很多学生虽然学了很多年数学其实还没有掌握数学的基本语法。

在掌握微积分后,还要学习复变函数,特别是保角变换这部分,因为在流体力学的不可压无旋流动这部分,或者叫位势流理论这部分,涉及到复位势及其变换问题,用到的主要就是复变函数的知识。用保角变换把一些复杂形体变换为圆柱等简单形体,然后用圆柱的结论反推复杂形体的流场,这是这部分内容的基本思路。很多人大概都会疑惑,为什么流体力学对圆柱绕流那么感兴趣,直到现在还有很多涉及圆柱绕流的文章在发表。我想其原因一方面是圆柱绕流是简单几何形体,容易把某种影响流动的因素孤立出来,另一方面就是圆柱绕流的实验、数值经验比较丰富,容易让人做个对比(特别是在验证一些新算法的时候),最后一个原因就是有一个位势流理论,可以把圆柱绕流的结果推而广之到一些复杂形体中去。虽然现在已经可以用数值方法求解全NS方程,但是位势流理论并没有推出舞台,在很多工程应用(比如翼型设计等)中还在发挥作用,还是构成流体力学基础理论的一个特别部分。这部分内容除了可以让你掌握一种求解方法,还为你提供了机理分析的工具,其价值还是非常大的。

第三个要掌握的是矢量、张量分析。这部分要掌握矢量、张量的表示方法,张量的隐含求和、并矢计算、克罗内克符号的含义,梯度、散度、旋度的计算方法。矢量、张量的内容有些学校在高等数学课上学习,有些学校在连续介质力学课上学习,还有些学校是单独作为一门课在学习,无论怎样,只要掌握会用就可以。这方面的内容只要看吴望一老师的《流体力学》上册第一章就足够。这一章中还包括了曲线坐标系的内容,对于学习球座标、柱座标等座标系下方程形式的变化是很有帮助的。

最后一个内容就是热力学知识。这是推导能量方程的基础,显然是要掌握的。热力学方面除了经典热力学知识(热力学第一、第二定律、热力学状态函数等)外,在学习高超声速空气动力学时还需要用到开放体系的热力学知识,涉及平衡、非平衡体系的热力学问题,因此按照循序渐进的方式,在学习流体力学基础课之前应掌握经典热力学的基本知识,在进一步学习时则要用到开放体系(耗散体系)的热力学知识。当然除了高超声速外,在研究流体的微观、介观问题时也要涉及分子动力学(现在叫动理学,即英文中的kinetics一词)知识。包括统计力学在内,这些内容一般都被划归热力学范畴。两相流中的结晶、凝固、熔化等问题也都与热力学直接相关,因此热力学是流体力学的重要支柱之一。

不知是否因为华人学者对LBM方法等无网格方法的贡献较大,近年无网格法,特别是LBM方法在国内有长足进步,一觉醒来,仿佛一夜之间身边涌现出很多LBM专家。LBM方法的核心理论就是以分子动力学为基础的,包括Boltzmann方程、查普曼-恩斯克格展开等都是分子动力学的核心内容。WOW,突然发现热力学还有这样的用途,那就更要好好学学了!

为了避免篇幅太长显得又臭又长,所以把这篇博客分成(之一)、(之二),主要是为了避免视觉疲劳和心理疲劳,内容上与(之一)其实是连贯的。要是(之二)竟然还罗嗦不完,就会有(之三)等等也说不定。不谦虚地说,限于本人的水平,看法、想法难免有偏颇之处,介绍的书也未必是最好的,因此希望各位老师、同学多多批评指正。

二、流体力学基础篇

说一下流体力学的基础知识学习吧,这部分应该是这篇博客的重点。如前所述,流体力学的核心部分是建立在连续介质假设基础之上的,其最经典最核心的部分是单相流体的宏观运动规律和动力学机理。遵循一般的认识规律,这方面的知识对于“人类”来说当然也是经历了“认识-提高-再认识”的过程。在流体力学作为一个学科出现之前,人类(或者说劳动人民)就从河流的流动上获得了对流体的基本认识,据说对空气的认识要晚一些,因为空气是透明的,因而显得要抽象一些。事实上直到现在一些神秘的事物,比如灵魂、鬼魂等,在大家的印象中还是如烟气一样的流动性物质。不过虽然没有形成文字知识,很早以前人类就已经学会利用流体,比如李冰父子在阿基米德发现浮力定律之前就建设好了都江堰这样庞大的水利工程。阿拉伯、印度、古罗马等地出土的遗址也表明这些地方在数千年前就知道如何建立复杂的水利系统。在中国这样的农业国家很早以前(少说也有几千年)就知道用土墙、树木建立防风带,防止庄稼被风吹倒。山西出土的最早的箭头据考证是2万年前制造的,竟然也有流线型外形。很难相信那时候的人(新石器时代)就知道空气动力学原理,我猜他们大概是根据刀的形状设计了那个箭头。

扯远了。流体力学课的基础内容一般都是从连续介质假设说其,然后是力的分类(引入应力张量),再讨论流体的运动学(即运动的几何问题),然后根据三大定律得到连续方程(质量守恒)、动量方程(动量守恒)和能量方程(能量守恒),这三个方程就是动力学问题的核心,在引入热力学关系后,整个微分方

程封闭,理论上就成为可求解的一个数学模型。到了这一步似乎大功告成,但是且慢,事实上这仅仅是个开头。流体力学方程是一个非线性方程,除了少数大大简化的特例外,绝大多数情况事实上是无法得到解析解的。于是,流体力学的惯用绝招就出来了,这就是模化方法——通过简化获得新的物理模型,再根据物理模型建立新的数学模型。比如,理想流体就是无粘流体,这是对真实流体的一种简化,在粘性不是主要作用因素的时候,这个简化是有效的。在普朗特提出边界层理论之前,流体力学中存在着两个分支,一个是水动力学,一个是水力学。前者以理论分析为主,后者以工程经验和应用为主。以理论为主的水动力学其实就是以理想流体为主要研究内容的一个分支。理想流体中旋涡的动力学理论是研究旋涡问题的基础,或者说是一个参照。理想流体动量方程积分后得到的伯努力方程可以用来解释联系速度和压强之间的关系,解释低速翼型的升力原理,管道流动中压强的变化等等,因此有广泛的工程应用。理想流中的位势流理论是理想流在数学处理上的一个独具特色的部分,与边界层修正相结合,至今在翼型设计、飞机气动性能估算等方面仍然是应用最广泛的方法之一。另外,水波动力学也是理想流体的主要内容。在不考虑激波边界层干扰的问题中,气体动力学也经常用欧拉方程(理想流控制方程)来进行研究。

当然,真实流体都是有粘性的,普朗特之所以被称为“现代流体力学之父”,关键就在于他老人家发现并提出了边界层概念。其实类似于边界层的概念Stokes在以前也曾经提出过,我记得Stokes热衷于对以太的研究,他认为地球在以太的海洋中运动,靠近地球表面的以太将随着地球表面一起运动。哇,这不是我们今天耳熟能详的无滑移条件吗?然而真正系统提出边界层概念,并应用这种概念解决实际问题的还是普朗特。就好比当年浮力定律的提出一样:阿基米德发现了浮力定律,不仅是定性地发现,而且可以定量地计算,并且最终写成《浮力的原理》一书,由此标识着流体力学的诞生,浮力定律的发现权无疑也归功于阿基米德。但是在阿基米德之前,至少墨子在《墨经》中就曾经说过,船的载重量与船的大小和船吃水的深度有关。不知曹冲称象时是否来源于墨子的这个发现,这个发现至少定性地描述了浮力与排水量之间的关系,可惜没有公式化,否则浮力定律的发现大概要归功于墨子了,呵呵。

一般的教科书中对于粘性的介绍大致分三个步骤,第一步是在绪论中介绍牛顿内摩擦定律,引入粘度概念——分动力粘度和运动粘度,并且介绍粘度随温度的变化规律。由于气体和液体粘度随温度变化规律不同,这个地方常常是考试的

一个传统内容。作为粘度概念的一个自然延伸,通常还会介绍非牛顿流体的粘度。第二步是介绍边界层理论,除了边界层的表观参数(位移厚度等)外,还介绍边界层由层流向湍流的转捩以及分离现象,转捩与分离之间的关系等等,最后从NS方程出发,通过量级分析得到边界层方程。在介绍完边界层理论后,很自然地就会提到转捩的原因,进而进入对流动稳定性的讨论。层流转捩成为湍流,自然又要提到湍流的基本概念和处理方法。由于湍流的复杂性,作为基础的教科书的介绍通常以时均法得到雷诺平均的NS方程(RANS)即告结束。再下去将计算管道内湍流的速度分布,并与层流管流的解相对比,显示二者在宏观特性上的区别。

说说教科书吧。流体力学的教科书公认的经典著作是Batchelor(巴切勒)的《流体动力学导论》-Introduction to Fluid Dynamics。这本书现在有影印版,据说也有中文翻译,大家可以根据需要找来看看。之所以经典,不仅因为体系完备,而且数学推导干净利落,思路清晰,多看几遍才能发现其好处。不过对于初学者,这本书难度略高,我感觉还是更适合于专业人士阅读,也就是适合于对流体力学已经比较熟悉的人阅读。作为初学者,我认为最好能首先建立正确的流体概念,就象普朗特提倡的那样,先反复观察流体的行为,对流体运动有直观的观察和感受之后,再去寻找它背后的机理和数学处理方法才是最有效的方法。在这方面普朗特写的《流体动力学概论》一书是很有效的,那本书没有使用很多数学工具,但是物理概念清晰明了,很有普朗特的思想特色,开卷有益,看看定有收获。这本书很早以前就由郭永怀、陆士嘉翻译成中文,各个图书馆中都能看到。还有一本堪称经典的书是朗道的《流体力学》。汤普森的《理论流体力学》也被很多老师推荐为经典,这里也推荐一下。国内出版的流体力学书中我曾经在论坛中推荐过吴望一老师的《流体力学(上下册)》,这里推荐大家看看中科大庄礼贤、尹协远、马晖扬三位老师写的《流体力学》。中科大这本书篇幅虽然不长,但是内容完备,叙述上深入浅出,非常适合做教科书和自学之用。另外,章梓雄、董曾南两位老师写的《粘性流体力学》和《非粘性流体力学》虽然篇幅略长,但内容严整,也是很好的参考书。

忘了一本书,Van Dyke曾经整理过一本《流体运动图集》——Album of Fluid Motion,里面汇集了很多流体流动的图片,对于培养流体的观察能力,流体教学等都很有帮助。这本书(确切说叫图集)书店里看不到,但是网上能找到。我们网站很早以前曾经发布过的圆球绕流的图片(层流、加拌线强制转捩为湍流)就

是那本图集中收录的图片。另外,网上有很多圆柱绕流随雷诺数变化的图片也是从这本图集中摘录的。插入这本书的封面,目的是提示大家这个博客有更新了,呵呵。

刚发现武际可、黄克服两位老先生的一篇文章《力学教材的简单历史》,后面附录中有对流体力学教材的推荐书目,大家可以参考一下。因为这篇文章从网上可以下载,所以我未经允许就先转到这里了,有版权问题的话我们再删掉。

前面有网友让我推荐热力学方面的教材,我就不揣浅陋推荐一下。经典的热力学教材推荐王竹溪先生写的《热力学》,另外去年在书店买到一本华中师范大学邹邦银老师写的《热力学与分子物理学》,感觉写的也不错,这里也推荐大家参考一下。邹老师这本书除了讲解经典的热力学外,对气体、液体、固体的微观机制有很多通俗的描述,无论对于学生学习,还是老师做教学参考应该都有很大帮助。

我接触热力学问题比较多的时候其实是在北航读博士那段时间,此前也就是上过工程热力学那门课而已。在博士阶段由于要学习高超声速理论,所以必然接触到很多热力学问题。当时李椿萱老师开的书单上包括Vincenti(维赛特)和Kruger,Jr(小克鲁格)的《物理气体动力学引论》这本书。虽然当时本人水平超低读的半懂不懂的,但还是感觉这本书大大拓展我对热力学的认识。博士毕业后我也断断续续读过这本书,但一直是从图书馆借阅,阅读过程总是被打断,感觉总是学的不是很完整的样子。去年终于在网上淘到一本旧书,有点如获至宝的感觉,哈哈!

类似的书还有武、黄两位先生在前面那篇文章中推荐的Bird写的Transport Phenomena一书,我记得还有一本很早以前(大约40年代出版)的Molecular Gas Dynamics,忘了作者名字,内容也是从分子动力学(现在叫动理学)角度研究气体动力学问题,但是给我印象最深的还是前面提到的那本《物理气体动力学引论》。这本书从刚球模型开始,逐步增加问题的复杂度,最终完整讲述了分子动力学的基本理论,涵盖了平衡理论、非平衡理论、化学反应理论等内容,确实是做高超声速化学反应流问题必看的一本理论基础书。

其实流体力学除了前面两个博客中提到的经典研究方法,即以连续介质理论为基础的方法外,还有一个思路是所谓“物理流体力学”,即基于还原论思想的流

体力学方法。这类方法从研究微观现象入手,寻找宏观流体力学的机理解释,把流体力学纳入物理学的范畴来研究,还是能大大拓展视野,帮助你站到更高的高度上去观察思考流体力学中的问题。钱学森先生在《物理力学讲义》中也采用了这个思路,不过涵盖的面更广。我记得还有一本书就叫《物理流体力学》,可惜也记不得作者和出版社了,只记得是国外作者写的,国内似乎有翻译,感兴趣的可以到图书馆去淘一淘。

过去在我们论坛中曾经有一些网友争论力学到底算不算是物理的一部分,我觉得这个问题似乎不是一个问题。只要稍微拓展一下眼界,把目光从流体力学这间房子中投射到窗户外面,你就会发现流体力学(甚至力学)实际上就是物理这个社区中的一栋楼房。尽管这座房子有相对独立的体系,但是本质上还是物理问题。另外我还觉得其实把学科划分的那么严格,一定要分个明确的界线出来其实是不大可能的。因为学科划分本来就是人为的,而客观规律是实在的,把人为因素加入客观过程,甚至去扰动客观过程本身就是有问题的。科学的发展过程本身也证明自然本身是鲜活的,丰富多彩的,人为划定学科在一定的历史时期是有道理的,但是科学发展后,这种划分也应该随之发生变化。比如上面提到的还原论,其基本思想就是从微观追寻宏观科学的规律。这种方法在很大程度上获得了成功,比如我们说的从分子运动论角度看待宏观流体力学问题,但是在面对复杂性问题时则显得无能为力。物理上把随尺度变化后出现新现象的这类问题称作层展现象(emergence phenomena),也就是说宏观自有宏观的问题,并不是所有宏观问题都能从基本粒子的运动中分析出其原理的。我想形象点说,层展现象应该类似于每上一层楼看到的风景都有所不同的意思吧。

还有一些网友让我推荐一些可压缩流的书。这方面的书在武、黄两位先生的文章末尾已经有所推荐,我觉得其中Liepmann和Roshko的那本Elements of Gasdynamics应该是最经典的。这本书不仅武、黄两位先生推荐,国内外众多老师提到气体动理学时也必提这本书,因此就推荐这本书吧。另外我记得童秉纲先生写过一本《气动热力学》也很好。国外的书我还看过Anderson的Hypersonics and High Temperature Gasdynamics也不错。我在论坛里陆陆续续推荐过Anderson写的好几本书,其它还包括Anderson写的Fundamentals of Aerodynamics和Introduction to Computational Fluid Dynamics等。Anderson 写的书有一个特点就是比较通俗易懂,虽说是英文书,但并没有多少难以理解的

表述。看了武际可、黄克服老师的那篇文章才知道,原来这是教材写作上通俗化的一个潮流,原来还以为只有我这种水平偏低的家伙才喜欢Anderson呢,哈哈!

流体力学方面的书除了前两个博客中提到的那几本外,在书店里现在还能看到《普朗特流体力学基础》这本书,是朱自强、钱翼稷等几位老师翻译的。书比较厚,大致翻了翻没有细看,感觉比较适合在学习完流体力学后作为继续学习的一本书来看。特别是那些即将成为流体工程师的网友应该看看这本书,里面讲了流体力学在各个工程领域内的应用,可以让你把学校学习到的流体力学基础知识与工程问题很好地衔接起来。继续深造准备做研究生的也应该看这本书,因为里面也提供了与流动稳定性、奇点划分相关的内容。还有一本书是White写的Viscous Fluid Flow,这本书是MIT现在使用的流体力学教材,网上也有很好的口碑,应该也是不错(我自己还没看过)的,将来一定要翻出来好好看一看。

湍流方面的书武、黄两位老师集中推荐了三本书,都是非常有名的经典著作。除此之外,国内的教科书中,清华张兆顺、崔桂香两位老师写的《湍流理论与模拟》也很好,我觉得看过这本书后就能跟搞湍流的同行们正常交流了。因此作为一个合理延续,也推荐大家看这本书。

既然已经说到湍流,自然要提到旋涡和流动稳定性问题。流体力学中波和涡是两大流动现象,牛人有云“旋涡是流体运动的肌腱”,可见学会旋涡是多码的重要。旋涡方面公认写的最好的书是吴介之、马晖扬老师写的《旋涡动力学》一书,这本书后来又出过一个英文版,应该是中文版的升级版,研究旋涡的网友肯定要看这本书。流动稳定性方面我看到的书中以Drazin的Hydrodynamic Stability 最受人推崇,应该也是最经典的。

先写这么多,再发现什么好书再向大家推荐。本人水平有限,还是希望学养深厚的老师们能现身说法,给我们介绍一下流体力学这个学科的架构,推荐更好的书上来。

流体力学的发展基本上是与科学的整体发展相适应的。其爆发期就在20世纪初和20世纪中叶这两个时期——20世纪初期的时候,人类发明了飞机、电话、电灯,稍晚建立了相对论、量子力学等重大理论。在此期间,风洞开始成为主流试验设备,普朗特提出边界层理论,建立现代流体力学体系;20世纪中叶,人类发明了计算机、汽车普及、人类登月、发现牛胰岛素双螺旋结构。与此同时,湍流模式理论建立、计算流体力学出现、可压缩流理论大发展(面积律、超临界

翼型、跨音速理论、高超声速理论貌似都是这个时期出现的)。另外湍流拟序结构是70年代发现的,距离60年代似乎也更近一些。普里高津的耗散结构理论,分形、混沌理论等我记得也是60、70年代提出的,只不过现在熟悉的人更多了而已。因此经典著作大部分都是那个时候出现的也就不奇怪了。

前面陆陆续续写了三篇《流体力学的路线图》,主要是推荐一些我认为值得一看的书。在写这些东西时我心里默认的对象是刚刚开始学习流体力学的网友,希望给他们指点一下入门时需要了解的路线。流体力学专业的硕士、博士同学们应该以自己导师的指点为主要风向标,因为与我泛泛的指点相比,导师给您的指点必然更有针对性,也更适合你的工作需要。除此以外,流体力学本身内容非常丰富,可以归属于这面大旗下的分支学科也非常之多,比如我们马上能想到的计算流体力学、实验流体力学、空气动力学、水动力学、流体机械、多相流理论、生物流体力学等等,在这些分支学科下面还有更小的分支,而我这篇路线图仅仅限于流体力学基础知识部分,远未深入到各个分支中去,这点也请各位网友注意。

我在论坛中还曾经向大家推荐过2本计算流体力学方面的书,一本是Anderson的《计算流体力学入门》,另一本是Versteeg和Malalasekera的An Introduction to Computational Fluid Dynamics - The Finite Volume Method。这两本书也仅仅是CFD中的一些基础理论。之所以我认为这两本书写的不错,是因为这两本书恰好适应了我学习的需要。Anderson那本书主要讲的是有限差分法,其基本理论方面的内容跟当年朱自强老师给我们上计算流体力学课时的内容差不多,因此我觉得有一种似曾相识的熟悉感,另外其中以气体动力学为主与我做博士论文时涉及的内容非常吻合(Anderson本人就是做高超声速计算的)。有这么多共鸣点,我当然觉得这本书非常“经典”,因此隆重向大家推荐过很多次。Versteeg和Malalasekera那本书主要讲解有限体积法,而且详细阐述了SIMPLE系列算法,可以算做给FLUENT软件加的一个理论注释。后来在学习使用FLUENT软件时,自然需要学习了解这方面的内容,因此也向学习FLUENT 软件的网友们推荐过这本书。对了,我还向学习高分辨率格式的网友推荐过傅德薰、马延文两位老师写的《计算流体力学》,因为那本书里面比较系统地阐述了高分辨率格式方面的理论。记得当年我在学习TVD格式时费了很多周折,大多数理论都是从一篇篇文献上零散地学来的,经过很长时间的消化才形成一个相对完整的印象,效率非常低下。推荐这本书的原因就是觉得看看这本书,学习掌握高分辨率格式的效率可以大大提高。但是实际上CFD方面的图书非常丰富,尤

其是英文的CFD著作非常丰富,优秀作品也非常多,我推荐的这些仅仅是入门所需要的。深入学习还要靠各位网友自己去做分拣工作。借用Anderson的一句话,我做的那些推荐,is truely for beginners。可以做入门时的参考,但是深入研究、学习时还是要自己多看多思考,当然思考之后别忘了上流体中文网与我们分享一下你的成果:)

另外还想提醒大家注意的一个问题就是什么书算“好书”的问题。我给别人的建议是多读“名著”,因为那些“名著”都不是浪得虚名,而是有很多人看过、读过,深受其益,然后再推荐给别人的书,很多“名著”都经历了时间的考验,至今为业内津津乐道,所以读这样的书最有保障,效率最高。而且“名著”往往出自大家手笔,对问题理解的深度、广度和切入角度都有所不同,叙述上也会尽量简洁明白,尽量通俗易懂。“开卷有益”这句话说的应该是看这些书对人有助益的意思。

不过每个人的基础、工作需要都不同,所谓“好书”的标准也会有所变化。判断一本书是不是好书的一个简单标准,是看你自己是否看得懂、是否感到读过有收获。比如Batchelor的那本书是公认的名著,即全面又有深度,但是初学者在学习的时候看这本书未必看得懂,因此也就未必是最合适的,反而是学习多年的人反过头来看才能发现其中的妙处。但是也千万别为了图省事去看一些杂书,杂书表现形式上可能更“简单”,更能满足你期中、期末考试的需要,但它之所以“杂”,就因为那些书的作者自己都未必明白他自己写的内容,所以很容易造成误导,甚至增加新的不必要的困惑。这个度还是要自己把握,在看一些不是那么有名的书时,万一遇到看不懂的地方,最好能切换到其它书,看看别的书是怎么叙述同样内容的,很可能会发现在杂书中很难理解的一些表述,其实是很简单的一件事。这个“切换”过程就意味着你付出更多的时间成本,也就是为什么我建议读“名著”的原因——读名著时间成本最低,效率最高,受益最大。

因为英语的科技书目(包括流体力学方面的书目)更丰富,所以建议大家多找一些英文书来读,看到好书时也别忘了到网站上向大家推荐一下。现代科学起源于西方,很多术语和表述的根源都是英语,因此看原文有的时候比看中文翻译更容易理解一些。这方面一个著名的例子就是对“控制论”和“控制理论”的翻译,前者对应于英文cybernetics,后者对应于control theory,但是从中文上看是差不多的。流体力学中也有很多这样的例子,比如turbulence,有翻译成“湍流”的,有翻译成“紊流”的,也有沿用日语说法称其为“乱流”的。再比如看微积分的英文书,讲到“A点的邻域”时,就只是说in the neighborhood of point A,感觉上似

乎更贴近自然语言一些。再比如“分子动力学”这个词已经沿用了很多年,突然在最近翻译的朗道的《物理动理学》上发现,原来kinetics重新被命名为“动理学”,以示与dynamics的区别。晕啊,这个词又不是现在才用的,过去几十年中可爱的科技翻译家们都在睡觉吗?本来以为翻译是一件小事,最近更惊奇地在网上发现某个部门(忘了是哪里,大概是中国力学学会或者是某科技翻译机构)在订正一个力学名词的词条目录,目的是统一力学中对英语单词的一些译法。这个工作显然是非常重要的,因为它要解决的是科技交流中基本语汇的使用问题。但是这件事同时却证明在一些细微的表述方面,中文表达还有不尽如人意之处。不知是否可以将这个现象称作“巴别塔效应”,不过直接读原文就可以绕过这个障碍。

最后用孔子的话作为结束吧,学而不思则罔,思而不学则殆,思考和阅读应该交替进行,这样才能最有收获。哪位网友淘到好书的时候也千万千万别忘了到流体中文网来分享,我们的口号是“交流.感悟.新知”,多与别人交流,就能多一分感悟,形成更多的新鲜知识。相信我,没错的:)

游泳技术中的力学

游泳技术中的力学 摘要:凡涉及水环境的运动项目,运动员都不可忽视水的一条最重要的自然属性——水是一种流体。在物理学中,研究流体宏观运动的这部分力学称为流体力学。它又可以流体静力学和流体动力学,游泳项目因其必要的水环境与流力学有着不可分割的关系体。好的运动员不是改变水的流体属性,而是借助于水中的各种力来实现自己的水中活动。 关键词:流体力学游泳技术划水阻力推动力 任何一种体育运动最合理最完善 的程度,都必须依照一定的基础原理进 行分析并加以应用,游泳作为一项大众 化的体育项目也是如此。流体力学是游 泳技术力学分析的理论基础。在游泳技 术中,运动员受力情况分析是较为复杂 的这也是为什么游泳中有佼佼者,也有 人却不尽人意。理论与实际存在一定的差异、复杂的受力情况、个人的因素等就把运动员的有用水平分成三六九等。 要想分析游泳技术中的力学问题,首先了解一下水的自然属性: (1)水的压力 水有压力。当人在水中是,如果水的深度超过胸部,就会明显感觉水的压力存在,因为,此时人在水中呼吸变得完全不同于平时在陆上呼吸那样轻松自如,尤其在吸气时感到费力。这种现象就是水的压力在起作用这是水的压力带来的不利之处。在水的压力带来呼吸调整问题的同时由于压力相关的压强为运动员提供了在水中漂浮的条件,根据压强P深度h水的密度ρ之间的关系,即P=ρgh,上下表面的压强差形成的压力差把人在水中托起。 (2)水的流动性 水具有流动性。在物理学中,运动是相对的,以运动员为参照物,在游泳过程中,人与水之间由于划臂、蹬腿等动作产生相对运动,在水受到力的作用是会给人以反作用力,在力的作用下两者产生性对运动,流速的大小产生不同压强,由于压强差造成的压力差推动运动员运动。 (3)水的密度

流体力学的发展现状

流体力学的发展和现状 作为物理的一部分,流体力学在很早以前就得到发展。在19世纪,流体力学沿着两个方面发展,一方面,将流体视为无粘性的,有一大批有名的力学数学家从事理论研究,对数学物理方法和复变函数的发展,起了相当重要的作用; 另一方面,由于灌溉、给排水、造船,及各种工业中管道流体输运的需要,使得工程流体力学,特别是水力学得到高度发展。将二者统一起来的关键是本世纪初边界层理论的提出,其中心思想是在大部分区域,因流体粘性起的作用很小,流体确实可以看成是无粘的。这样,很多理想流体力学理论就有了应用的地方。但在邻近物体表面附近的一薄层中,粘性起着重要的作用而不能忽略。边界层理论则提供了一个将这两个区域结合起来的理论框架。边界层这样一个现在看来是显而易见的现象,是德国的普朗特在水槽中直接观察到的。这虽也是很多人可以观察到的,却未引起重视,普朗特的重大贡献就在于他提出了处理这种把两个物理机制不同的区域结合起来的理论方法。这一理论提出后,在经过约10年的时间,奠定了近代流体力学的基础。 流体力学又是很多工业的基础。最突出的例子是航空航天工业。可以毫不夸大地说,没有流体力学的发展,就没有今天的航空航天技术。当然,航空航天工业的需要,也是流体力学,特别是空气动力学发展的最重要的推动力。就以亚音速的民航机为例,如果坐在一架波音747飞机上,想一下这种有400多人坐在其中,总重量超过300吨,总的长宽有大半个足球场大的飞机,竟是由比鸿毛还轻的空气支托着,这是任何人都不能不惊叹流体力学的成就。更不用说今后会将出现更大、飞行速度更快的飞机。 同样,也不可能想象,没有流体力学的发展,能设计制造排水量超过50万吨的船舶,能建造长江三峡水利工程这种超大规模工程,能设计90万kW汽轮机组,能建造每台价值超过10亿美元的海上采油平台,能进行气候的中长期预报,等等。甚至天文上观测到的一些宇宙现象,如星系螺旋结构形成的机理,也通过流体力学中形成的理论得到了解释。近年来从流体力学的角度对鱼类游动原理的研究,发现了采用只是摆动尾部(指身体大部不动)来产生推进力的鱼类,最好的尾型应该是细长的月牙型。这正是经过几亿年进化而形成的鲨鱼和鲸鱼的尾型,而这些鱼类的游动能力在鱼类中是最好的。这就为生物学进化方面提供了说明,引起了生物学家的很大兴趣。 所以很明显,流体力学研究,既对整个科学的发展起了重要的作用,又对很多与国计民生有关的工业和工程,起着不可缺少的作用。它既有基础学科的性质,又有很强的应用性,是工程科学或技术科学的重要组成部分。今后流体力学的发展仍应二者并重。 本世纪的流体力学取得多方面的重大进展,特别是在本世纪下半叶,由于实验测试技术、数值计算手段和分析方法上的进步,在多种非线性流动以及力学和其他物理、化学效应相耦合的流动等方面呈现了丰富多采的发展态势。 在实验方面,已经建立了适合于研究不同马赫数、雷诺数范围典型流动的风洞、激波管、弹道靶以及水槽、水洞、转盘等实验设备,发展了热线技术、激光技术、超声技术和速度、温度、浓度及涡度的测量技术,流动显示和数字化技术的迅猛发展使得大量数据采集、处理和分析成为可能,为提供新现象和验证新理论创造了条件。 流体力学是在人类同自然界作斗争,在长期的生产实践中,逐步发展起来的。早在几千年前,劳动人民为了生存,修水利,除水害,在治河防洪,农田灌溉,河道航运,水能利用等方面总结了丰富的经验。我国秦代李冰父子根据“深淘滩,低作堰”的工程经验,修建设计的四川都江堰工程具有相当高的科学水平,反映出当时人们对明渠流和堰流的认识已经达

最新《郭永怀》事迹心得体会

郭永怀曾工作过的中国科学院力学研究所、中国工程物理研究院、中国空气动力研究与发展中心、中国科学技术大学的有关领导,部分同事、学生、亲属共同缅怀郭永怀的丰功伟绩,铭记那段光辉历史,继承和发扬他无私奉献、以身许国的伟大精神。细雨忆故人,豪情树丰碑。人们不会忘记:52 年前,伴随祖国边陲大漠深处的一声巨响,我国第一颗原子弹试爆成功,从此确立了我国的大国地位。52 年后,不灭的郭永怀精神遗志已然定格在历史的天空上,成为一种永恒。“郭永怀精神是一面永不褪色的旗帜,历久弥新,永远都不会过时,为我们荣成广大党员干部提供了宝贵的精神财富。”荣成市委书记江山说。 我跟所有人一样怀念着这样的他: 一、人们怀念他在空气动力学和应用数学领域中杰出的学术成就。 1941~1946 年在美国加州理工学院期间,他在跨声速流动方面的研究成果,回答了机翼绕流在什么时候会出现激波及其对气动性能的影响,为突破声障奠定了理论基础,而逾越声速的飞行是人类航空史上重要的里程碑。1946~1955 年在美国康奈尔大学期间,将坐标变形法和边界层理论结合起来,解决了粘性流动头部奇异性问题,被命名为庞加勒-赖特希尔-郭永怀(plk)方法。鉴于这两项成果在科学上和应用上的重大意义,郭永怀受到国际学术界的尊敬。 二、人们怀念他对我国国防科学技术事业的重大贡献 他是两弹一星元勋中对原子弹、导弹和人造卫星的研制工作都做出过贡献的科学家。1960 年起,他担任二机部九院副院长,负责工程的总体设计。在他的领导下,通过爆轰理论分析和物理试验,确定了最佳的引爆方式;他实现了核航弹的轻型结构设计;他重视环境试验设备研制,确保了武器的可靠性;总之,他为我国原子弹、氢弹的武器化,呕心沥血,直至牺牲生命。在导弹方面,他是超小型地空导弹技术负责人,并为它取代号:541。在怀柔基地,科研人员半年内研制出高比冲推进剂、耐烧蚀喷管和发动机内壁涂层、发射装置,并成功地进行了飞行试验。他还制定规划,研究空气离解、气动加热、弹头烧蚀等再入物理现象。郭永怀在人造卫星和回收技术方面也做了一系列前期的开拓性工作。在星际航行座谈会上,郭永怀曾就运载工具、发动机推进剂、入轨姿态控制、东西方火箭技术对比等问题进行分析。后来,又在《宇宙飞船的回地问题》的报告中,重点讨论飞船在返地过程中,怎样才能安全再入大气层顺利回收。他对飞船再入段阻力减速、气动加热、轨道设计和烧蚀防热等进行理论计算,符合当时掌握的实际资料。他还认为未来的飞船可以设计成有翼的形式,以降低飞船回地时的超重力,并部分解决月球飞船的回收问题。1965 年,中国科学院成立了人造卫星设计院,郭永怀是技术负责人,领导本体设计,并负责提出卫星回收方案。这些成果后来转交给第七机械工业部和空间技术研究院,他们还对后续工作提

船舶流体力学习题答案

习题5 5.1 已知2,2,2,x y z v y z v z x v x y =+=+=+求: (1)涡量及涡线方程;(2)在z=0平面的面积dS=0.0001上的涡通量。 解:(1) ()()()(21)(21)(21)y y x x z z i j k y z z x x y i j k i j k ??????Ω=-+-+-??????=-+-+-=++νννννν 所以 流线方程为 y=x+c1,z=y+c2 (2) 2J 2*0.5*0.00010.0001/wnds m s ===? 5.4设在(1,0)点上有0Γ=Γ的旋涡,在(-1,0)点上有0Γ=-Γ的旋涡,求下列路线的速度环流。 2222(1)4;(2)(1)1;(3)2,20.5,0.5x y x y x y x y +=-+==±=±=±=±的方框。 (4)的方框。 解:(1)由斯托克斯定理可知:因为涡通量为0,所以c 20s vdl wnds ==??? (4)由斯托克斯定理可知:因为涡通量为0,所以c 0vdl - =?? 5.6如题图5.6所示,初始在(0,1)、(-1,0)、(0,1)和(0,-1)四点上有环量Γ等于常值的点涡,求其运动轨迹。 解:取其中一点(-1,0)作为研究对象。 42222cos 45cos 4534CA BA BA A CA BA BA v v v v v v v τππ π τπ ====++=

由于四个涡相对位置将不会改变,转动角速度为: 3434v w ar v wt t τπτ π= === 用极坐标表示为r=1, 34t τθπ = 同理,其他点的轨迹与之相同。 5.10如题图5.10所示有一形涡,强度为,两平行线段延伸至无穷远,求x 轴上各点的诱导速度。 解:令(0,a )点为A 点,(0.-a )为B 点 在OA 段与OB 段 1222222212(cos90) 4(cos 0) 42()() 2x v x a x v xa a x v v v x a x xa τπτπτ π= ++=++∴=+=++ 习题六 6.1平面不可压缩流动的速度场为 (1),;x y v y v x ==- (2) ,;x y v x y v x y =-=+ (3) 2 2 ,2;x y v x y v xy y =-=-- 判断以上流场是否满足速度势和流函数存在条件,进而求出。 解: V 0 (v ) v y x x y φ???=?-?=??存在 存在

流体力学发展简史.

流体力学发展简史 流体力学作为经典力学的一个重要分支,其发展与数学、力学的发展密不可分。它同样是人类在长期与自然灾害作斗争的过程中逐步认识和掌握自然规律,逐渐发展形成的,是人类集体智慧的结晶。 人类最早对流体力学的认识是从治水、灌溉、航行等方面开始的。在我国水力事业的历史十分悠久。 4000多年前的大禹治水,说明我国古代已有大规模的治河工程。 秦代,在公元前256-前210年间便修建了都江堰、郑国渠、灵渠三大水利工程,特别是李冰父子领导修建的都江堰,既有利于岷江洪水的疏排,又能常年用于灌溉农田,并总结出“深淘滩,低作堰”、"遇弯截角,逢正抽心"的治水原则。说明当时对明槽水流和堰流流动规律的认识已经达到相当水平。 西汉武帝(公元前156-前87)时期,为引洛水灌溉农田,在黄土高原上修建了龙首渠,创造性地采用了井渠法,即用竖井沟通长十余里的穿山隧洞,有效地防止了黄土的塌方。 在古代,以水为动力的简单机械也有了长足的发展,例如用水轮提水,或通过简单的机械传动去碾米、磨面等。东汉杜诗任南阳太守时(公元37年)曾创造水排(水力鼓风机),利用水力,通过传动机械,使皮制鼓风囊连续开合,将空气送入冶金炉,较西欧约早了一千一百年。 古代的铜壶滴漏(铜壶刻漏)--计时工具,就是利用孔口出流

使铜壶的水位变化来计算时间的。说明当时对孔口出流已有相当的认识。 北宋(960-1126)时期,在运河上修建的真州船闸与十四世纪末荷兰的同类船闸相比,约早三百多年。 明朝的水利家潘季顺(1521-1595)提出了"筑堤防溢,建坝减水,以堤束水,以水攻沙"和"借清刷黄"的治黄原则,并著有《两河管见》、《两河经略》和《河防一揽》。 清朝雍正年间,何梦瑶在《算迪》一书中提出流量等于过水断面面积乘以断面平均流速的计算方法。 欧美诸国历史上有记载的最早从事流体力学现象研究的是古希腊学者 阿基米德(Archimedes,公元前287-212),在公元前250年发表学术论文《论浮体》,第一个阐明了相对密度的概念,发现了物体在流体中所受浮力的基本原理──阿基米德原理。 著名物理学家和艺术家列奥纳德达芬奇(Leonardo.da.Vinci,1452-1519)设计建造了一小型水渠,系统地研究了物体的沉浮、孔口出流、物体的运动阻力以及管道、明渠中水流等问题。 斯蒂文(S.Stevin,1548-1620)将用于研究固体平衡的凝结原理转用到流体上。 伽利略(Galileo,1564-1642)在流体静力学中应用了虚位移原理,并首先提出,运动物体的阻力随着流体介质密度的增大和速度

参观郭永怀纪念馆心得体会

参观郭永怀纪念馆心得体会 郭永怀长期从事航空工程研究,发现了上临界马赫数,发展了奇异摄动理论中的变形坐标法,即国际上公认的PLK方法,倡导了中国的高超声速流、电磁流体力学、爆炸力学的研究,培养了优秀力学人才。本文为参观郭永怀纪念馆心得体会范文,让我们通过以下的文章来了解。 参观郭永怀纪念馆心得体会自10月19日起,集团公司及各产业集团分批组织近千名职工参观“荣成郭永怀事迹陈列馆”,学习郭永怀精神,接受爱国主义教育。党员、应届大学生、行管人员以及中层管理干部等积极参加该活动。 在陈列馆,学员们从少年求学、海外成名、报效国家、甘为人梯、为国牺牲、爱在天际等六个方面详细了解了郭永怀的人生历程和光辉事迹,并实地观摩了“两弹”模型。当观看了郭永怀“以身许国、壮烈牺牲”的事迹资料后,很多学员都流下了感动的泪水,更加激发了他们对烈士英雄的敬仰之情,树立了强烈的使命感和责任感。 郭永怀事迹陈列馆位于荣成博物馆一层,展览面积XX平方米,用400多张图片、200多件珍贵文物资料以及部分视频,全面展示了郭永怀院士的卓越功勋、儒家情怀和大师风范。作为我省首个院士纪念馆,这里将成社会各界进行国防教育、红色教育、科普教育的重要场所和践行社会主义核心价值观的重要阵地。

郭永怀于1909年出生于山东省荣成市滕家镇西滩郭家村,是我国著名的力学家、应用数学家、空气动力学家,近代力学事业的奠基人之一,是唯一一位在中国原子弹、导弹和人造地球卫星领域均作出巨大贡献的科学家。1968年12月5日,郭永怀从青海试验基地赴北京汇报,因飞机失事不幸遇难,时年59岁。当人们从机身残骸中寻找到郭永怀时,吃惊地发现他的遗体同警卫员紧紧抱在一起。烧焦的两具遗体被吃力地分开后,中间掉出一个装着绝密文件的公文包,竟完好无损。1999年,郭永怀被党中央、国务院和中央军委授予“两弹一星功勋奖章”。 郭永怀事迹陈列馆是山东省首个院士纪念馆,国内展示新中国科学家风采的重要展馆,也将成为对社会各界进行国防教育、红色教育、科普教育的重要场所和践行社会主义核心价值观的重要阵地。 参观郭永怀纪念馆心得体会战乱频仍,艰难时势唤醒了他的科学救国、科学强国之梦,于是越洋跨海,纵横求索。 人民共和国的五星红旗使他看到了祖国振兴的希望,他毅然拒绝了美国同事请他参加的机密研究项目,放弃了美国康乃尔大学教授的优厚待遇,携妻挈女义无反顾踏上归途。 强权敌国的核武讹诈、“友好邻邦”背信弃义,无不使他食不甘味,义愤填膺;从受命研制“两弹一星”之日起,他便作为中国核武器研究最初的“三大支柱”之一,呕心沥血,

游泳第一章

第一节游泳运动与心肺功能 在影响人体健康的众多因素中,心肺功能占有重要地位,因为它决定着人体的氧供应。氧气从体外进入人体内被人体生命活动所利用的整个过程,必须由心肺功能来完成。游泳时,在水的压力,浮力,阻力等因素的作用下,对人体心肺功能提出了较高的要求。因此,经常进行游泳锻炼,可以使心肺功能得到明显的改善和提高,特别是对仍处于生长发育阶段的青少年学生来说,心肺功能的促进更有益于他们的健康成长。 一、游泳运动能有效地改善心血管系统技能 (1)由于水的浮力,游泳运动成为唯一一项人体以水平姿势进行运动的项目。当人体平卧于水中时,人体的头部、上下肢与心脏在同一水平面上,血液循环处于水平横向流动状态。在水压的作用下,血液从肢体回流至心脏也较为容易,从而增加了心脏容积,增强了心肌搏动的力量,使心脏功能得到充分改善。 (2)游泳时,人体中几乎所有的肌肉群都参与活动,这需要血液源源不断地通过密布的毛细血管把氧气和营养物质输送到肌肉群,这就要求心脏提高工作能力,其结果是促使心肌以及血管壁增厚、弹性加大,心脏每搏输出量增多,从而使心血管系统的功能得到加强。比如,一般人在安静状态下每分钟心脏跳动约66~72次,每搏输出量约60~80毫升;长期参加游泳锻炼的人,心肌发达、心脏收缩能力高,因而他们安静状态下每分钟心跳只有50~60次,每搏输出量却可达到90~120毫升。所以经常参加游泳锻炼的人,心肌不易疲劳,心脏的工作效率大大提高,为从事体力劳动或进行剧烈活动储备了力量。 (3)游泳还可以使血管壁的弹性增强、毛细血管的数量增加,明显的提高循环系统机能,从而使人体保持良好体力,维持良好的健康水平。 (4)从生理角度来看,游泳时身体常受冷水刺激。这种刺激能促使毛细血管急剧收缩,从而能促进血管末梢的血液回流心脏。受其影响,心脏的新鲜血液不断地流至全身,使血液处于良性循环状态,而这种良性循环能够预防血管老化。 二、游泳运动能增强呼吸系统的机能 在各种运动项目中,提高呼吸机能最好的方法就是参加游泳锻炼。这是因为: (1)游泳时人的胸腔和腹部都受水的压力,其中胸腔承受的压力为120~150牛顿,呼吸时必须克服这种压力,从而促使呼吸肌加倍努力工作,以满足游泳运动时人体对氧的需要。这种外界环境的负荷使呼吸肌逐渐发达、强壮,变得更为有力。 (2)游泳时的呼吸节奏与陆上运动的不同。由于受水环境的制约,呼吸次数不宜过多,并需与技术动作保持协调配合,这样就势必要加大呼吸深度才能满足人体对氧的需求。长期的游泳锻炼,可以使呼吸深度增加,肺活量提高。而肺活量的提高反映着肺功能的增强,也就是说,肺活量的增大,能够保证在每次呼吸时,充分吸入氧气,排出二氧化碳,使身体组

2019年上海交通大学船舶与海洋工程考研良心经验

2019年上海交通大学船舶与海洋工程考研良心经验 我本科是武汉理工大学的,学的也是船舶与海洋工程,成绩属于中等偏上吧,也拿过两次校三等奖学金,六级第二次才考过。 由于种种原因,我到了8月份才终于下定决心考交大船海并开始准备,只有4个多月,时间比较紧迫。但只要你下定决心,什么时候开始都不算晚,也不要因为复习得不好,开始的晚了就降低学校的要求,放弃了自己的名校梦。每个人情况不一样,自己好好做决定,即使暂时难以决定,也要早点开始复习。决定是在可以在学习过程中做的,学习计划也是可以根据自己的情况更改的。所以即使不知道考哪,每天学习多久,怎样安排学习计划,那也要先开始,这样你才能更清楚学习的难度和量。万事开头难,千万不要拖。由于准备的晚怕靠个人来不及,于是在朋友推荐下我报了新祥旭专业课的一对一,个人觉得一对一比班课好,新祥旭刚好之专门做一对一比较专业,所以果断选择了新祥旭,如果有同学需要可以加卫:chentaoge123 上交船海考研学硕和专硕的科目是一样的,英语一、数学一、政治、船舶与海洋工程专业基础(801)。英语主要是背单词和刷真题,我复习的时间不多,背单词太花时间,就慢慢放弃了,就只是刷真题,真题中出现的陌生单词,都抄到笔记本上背,作文要背一下,准备一下套路,最好自己准备。英语考时感觉着超级简单,但只考了65分,还是很郁闷的。数学是重中之重,我八月份开时复习,直接上手复习全书,我觉得没有必要看课本,毕竟太基础,而且和考研重点不一样,看了课本或许也觉得很难,但是和考研不沾边。计划的是两个月复习一遍,开始刷题,然后一边复习其他的,可是计划跟不上变化,数学基础稍差,复习的较慢,我又不想为了赶进度而应付,某些地方掌握多少自己心里有数,若是只掌握个大概,也不利于后面的学习。所以自打复习开始,我就没放下过数学,期间也听一些网课,高数听张宇、武忠祥的,线代肯定是李永乐,概率论听王式安,课可以听,但最主要还是自己做题,我只听了一些强化班,感觉自己复习不好的地方听了一下。我真题到了11月中旬才开始做,实在是太晚,我8月开始复习时网上就有人说真题刷两遍了,能不慌吗,但再慌也要淡定,不要因此为了赶进度而自欺欺人,做什么事外界的声音是一回事,自己的节奏要自己把握好,不然

郭永怀事迹学习感悟讲课稿

郭永怀事迹学习感悟

郭永怀事迹学习感悟 郭永怀是我国著名的力学家、应用数学家、空气动力学家,中国科学院学部委员,近代力学事业的奠基人之一,中国科学技术大学化学物理系首任系主任。下面是小编收集的郭永怀事迹学习感悟,欢迎阅读、学习!!! 郭永怀事迹学习感悟(一) 1968年12月5日凌晨6点左右,首都机场附近的村民听到一声巨大的轰响,随后,就是一个巨大的火球和浓浓黑烟直冲云霄,把白雾照得血红。后来人们隐隐约约的知道,是一架小型飞机在即将着陆时突然失事,一头扎在了机场附近的玉米地里。 有两具烧焦的尸体紧紧地抱在一起。两具尸体早已烧得面目全非,如同半个焦炭,但是却保持着紧紧拥抱在一起的姿势。许多年轻的战士都被这画面吓到了,所有人都站在原地不敢动弹。后来来了首长,人们才有勇气尝试把他们分开。 他们抱得很紧很紧,加上瞬间死亡,所以尸体无比僵硬。把他们分开的时候,必须很用力,就像掰断一大块木炭,由于缠绕在一起,把他们撑开的时候不断发出断裂的声响。 当“轰”的一声把他们终于分开,所有人立即脑袋嗡的一声,一片空白,时间仿佛定格一样,所有人都无法说出一句话。因为把他们分开后,他们惊讶地发现,两具尸

体的胸部中间,是一个皮质的公文包,虽然有点烧焦,但是在两个人相拥的身体的保护下依然完整,打开后:一份热核导弹试验数据文件完好无损。 看到眼前的一切,前来接应的士兵当场跪地痛哭,那就是他们力学所的副所长:郭永怀和他的警卫员牟方东。 郭永怀和他的警卫员牟方东早已被烧得辨认不出来,当时是根据头后连着脊梁那块没有烧完的一点点白头发,认出了郭永怀。 郭永怀事迹学习感悟(二) 9月3日,中国工程物理研究院“两弹”模型捐赠给荣成郭永怀事迹陈列馆。当天,中物院党委常委、副院长田东风,中物院型号总指挥、科协主席谭志昕,荣成市委副书记吕劭伟,荣成市委常委、组织部部长、统战部部长曲卫伟等参加活动。 郭永怀出生于滕家镇西滩郭家村,是我国著名的力学家、应用数学家、空气动力学家,近代力学事业的奠基人之一,是唯一一位在中国原子弹、导弹和人造地球卫星领域均作出巨大贡献的科学家。1968年因飞机失事不幸牺牲,终年59岁。1999年,郭永怀被党中央、国务院和中央军委授予“两弹一星功勋奖章”。多年来,荣成一直十分重视郭永怀的事迹宣传。为更好地让市民了解他的事迹,XX年,荣成在博物馆广场东侧竖立了郭永怀雕像。近年

船舶流体力学考试答案

船舶流体力学考试答案

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船舶流体力学 试题卷 考试形式:闭卷 ,答题时间:100分钟,本卷面满分100分,占课程成绩的100 % 题号 一 二 三 四 五 卷 面 总 分 平 时 成 绩 课 程 总 成 绩 分数 一、(20分) 某对称机翼展长10m ,弦长2.0m ,厚度0.5m ,前缘半径0.2 m ,后缘半径近似为零,升角为12o。 (1) 画出翼型示意图,并在图上注明上述各部分(8分)。 (2) 求出展弦比、相对厚度、相对拱度。(6分) (3) 该机翼在水中运动,速度为2m/s ,水的动力粘度1×10-3 Pa·s ,密度1000kg/m 3,当升力系数0.75时,所产生的升力有多大?(6分)。 解: (1) 翼型示意图如下 (2) 展弦比=b/l ;相对厚度=t/b ;相对拱度f/b ; (3) 升力L =C L 21ρv 2lb =0.75×2 1×1000×22×10×2=30000N 姓名: 班级: 遵 守 考 试 纪 律 注 意 行 为 规 范 教研室主任签字:

二、 (20分) 有一圆柱体将两侧的水分开。已知圆柱体的半径a=1m,圆柱左边水深2a,右边水深a,水的密度1000kg/m3,周围都是大气压力p a。 求:(1) 单位长圆柱面上所受静止流体的x方向总压力P x;(6分) (2) 单位长圆柱面上所受静止流体的z方向总压力P z;(6分) (3) 单位长圆柱面上所受静止流体的作用的总压力P。(8分 ) 得分 解: (1)水平方向单位宽度作用力 F x =ρg(2a·a-a·a/2) =1.5ρg a2 =1.5×1000×9.8×12=14700N 方向向右。 铅锤方向作用力 (2)F y=ρg(πa2-πa2/4) =0.75ρgπa2 =0.75×1000×9.8×π×12=23100N 方向向上。 (3)总作用力大小及方向。

重大流体力学实验1(流体静力学实验)

《流体力学》实验报告 开课实验室:年月日 学院年级、专业、班姓名成绩 课程名称流体力学实验 实验项目 名称 流体静力学实验 指导教 师 教师 评语教师签名: 年月日 一、实验目的 1、验证静力学的基本方程; 2、学会使用测压管与U形测压计的量测技能; 3、理解绝对压强与相对压强及毛细管现象; 4、灵活应用静力学的基本知识进行实际工程测量。 二、实验原理 流体的最大特点是具有易动性,在任何微小的剪切力作用下都会发生变形,变形必将引起质点的相对运动,破坏流体的平衡。因此,流体处于静止或处于相对静止时,流体内部质点之间只体现出压应力作用,切应力为零。此应力称静压强。静压强的方向垂直并指向受压面,静压强大小与其作用面的方位无关,只与该点位置有关。 1、静力学的基本方程静止流体中任意点的测压管水头相等,即:z + p /ρg=c 在重力作用下, 静止流体中任一点的静压强p也可以写成:p=p + ρg h 2、等压面连续的同种介质中,静压强值相等的各点组成的面称为等压面。质量力只为重力时, 静止液体中,位于同一淹没密度的各点的静压强相等,因此再重力作用下的静止液体中等压面是水平面。若质量有惯性时,流体做等加速直线运动,等压面为一斜面;若流体做等角速度旋转运动,等压面为旋转抛物面。 3、绝对压强与相对压强流体压强的测量和标定有俩种不同的基准,一种以完全真空时绝对压强 为基准来计量的压强,一种以当地大气压强为基准来计量的压强。

三、使用仪器、材料 使用仪器:盛水密闭容器、连通管、U 形测压管、真空测压管、通气管、通气阀、截止阀、加 压打气球、减压阀 材 料:水、油 四、实验步骤 1、熟悉一起的构成及其使用方法; 2、记录仪器编号及各点标高,确立测试基准面; 测点标高a ?=1.60CM b ?=-3.40CM c ? =-6.40CM 测点位能a Z =8.00CM b Z = 3.00CM c Z =0.00CM 水的容重为a=0.0098N/cm 3 3、测量各点静压强:关闭阀11,开启通气阀6,0p =0,记录水箱液面标高0?和测管2液面标高2?(此时0?=2?);关闭通气阀6和截止阀8,开启减压放水阀11,使0p > 0,测记0?及2?(加压3次);关闭通气阀6和截止阀8,开启减压放水阀11,使0p < 0(减压3次,要求其中一次,2?< 3?),测记0?及2?。 4、测定油容量 (1)开启通气阀6,使0p =0,即测压管1、2液面与水箱液面齐平后再关闭通气阀6和截止阀8,加压打气球7,使0p > 0,并使U 形测压管中的油水界面略高于水面,然后微调加压打气球首部的微调螺母,使U 形测压管中的油水界面齐平水面,测记0?及2?,取平均值,计算 0?-2?=H 1。设油的容重为r ,为油的高度h 。由等压面原理得:01p =a H=r h (1.4) a 为水的容重 (2)开启通气阀6,使0p =0,即测压管1、2液面与水箱液面齐平后再关闭通气阀6和截止阀8,开启放水阀11减压,使U 形管中的水面与油面齐平,测记0?及2?,取平均值,计算0?-2?=H 2。得:02p =-a H 2=(r-a)h (1.5) a 为水的容重 式(1.4)除以式(1.5),整理得:H 1/ H 2=r/(a-r) r= H 1a/( H 1+ H 2)

游泳理论习题

游泳理论习题 1.什么是游泳? 答:游泳是一种凭借自身肢体动作和水的相互作用力,在水上漂浮前进或在水中潜游,而进行的有意识的技能活动。 2.什么是竞技游泳? 答:竞技游泳是指有特定技术要求,按游泳竞赛规则规定进行竞赛的游泳运动项目。 3.什么是实用游泳? 答:实用游泳是指直接为生产、军事、生活服务的游泳活动,包括踩水、侧泳、反蛙泳、潜泳、水上救护、着装洇渡等非竞技游泳。 4.什么是大众游泳? 答:一种以增强体质为宗旨,以丰富人们文化生活为目的的大众游泳活动,如娱乐游泳、水中游戏、康复游泳、健身游泳等。 5.什么是浮力? 答:浮力系根据阿基米德定理,物体入水后必排开等量的水,由于水的难以压缩特性,以体积换取等量容积得到水的支撑力是向上的,故称浮力。 6.什么是游泳推进力? 答:是指游泳时推进人体前进的力。游泳的推进力可划分为,阻力推进力与升力推进力。 7.什么是动作节奏? 答:一种意义是指动作周期内部技术各环节速度时间比例关系。各项技术有各自的节奏要求,在任何情况下(如频率变化)各阶段速度的对比关系不应有较大或倒置现象,只能按原有对比关系随速度变化按比例增减。 例如:爬泳划水,入水时慢,划水加快,出水时移臂最快,当频率变化时,各阶段速度仍要按此规律增减。 另一种意义既是指一组动作或一阶段动作中不同阶段的速度变化。如前段快后段慢等等。

答:某一完整动作全过程所用的时间。 分为:完整动作周期和单个动作周期。 如:自由泳和仰泳:一臂划水就可以说是单个动作周期。即从左手入水到下一次左手入水的过程。采用交替划水时一个动作周期有两次划水就可以称为完整动作周期。 蛙泳和蝶泳:一个动作周期只有一次划水。 1.秒表计算法:5个动作周期所用的时间除以5。 2.电影片计算法:根据摄影机每秒拍摄影片的格 数和技术动作的格数来计算动作周期的时间。 9.什么是动作频率? 答:是指单位时间内动作周期(划水、打腿或蹬腿动作)的重复次数。 10.什么是动作效果? 答:是指每次有效动作身体产生的位移距离。 11.什么是划水次数? 答:指单位距离内划水的次数。划次越多时频率越快,划步越短。 12.什么是划水距离? 答:是指一个完整动作周期完成后身体游进的距离,又称划距、划幅或划步。以米/次表示。 13.什么是划步? 答:指每次划水身体产生的位置移动距离,它取决于划水的效果。在距离一定时,划水次数越少,划步越大。在一定速度时,划次越多,划速越快。以米/次表示。 14.什么是划水速度? 答:指每次划水或每几次划水所用的时间,时间越短,频率越高,可用秒/次表示。 15.什么是阻力? 答:物体运动于环境中,受到与运动方向相反的环境力影响,即物体运动的阻力。

(完整版)华科船舶流体力学习题答案

习题二 2.1 设质量力2 2 2 2 2 2 f ()()()y yz z z zx x x xy y =++++++++i j k 在此力场中,正压流 体和斜压流体是否可以保持静止?说明原因。 解:22 (22)(22)()0f y z i z x j x xy y k ??=-+-+++≠r r r u v Q 333333 ()2222220f f y z z x x y ???=-+-+-=u u r u r u v 固正压流体不能保持静止,斜压流体可以保持静止。 2.2 在自由面以下10m 深处,水的绝对压力和表压分别是多少?假定水的密度为1000kg 3 m -g ,大气压为101kpa 。 解: 表压为: 10p p p gh ρ=-==1000*9.81=98100pa. 绝对压力为: 10p p p =+=98100+101000=199100pa. 2.3 正立方体水箱内空间每边长0.6m,水箱上面装有一根长30m 的垂直水管,内径为25mm, 水管下端与水箱内部上表面齐平,箱底是水平的。若水箱和管装满水(密度为 1000kg 3 m -g ),试计算:(1)作用在箱底的静水压力;(2)作用在承箱台面上的力。 解: (1)p gh ρ==1000*9.8*(30+0.6)=300186pa (2) F gv ρ==1000*9.8*(0.216+0.015)=2264N. 2.4 如题图2.4所示,大气压力为a p =100kN 2m -g ,底部A 点出绝对压力为130kN 2m -g ,问压力计B 和压力计C 所显示的表压各是多少? 解:C 表显示: 1c A p p gh ρ=-=130-9.81*1=120.43kN 2m -g B 表显示: 2B A p p gh ρ=-=100+9.81*1*3=139.43kN 2m -g

流体力学结课论文

谈流体力学的研究内容及发展简史 流体力学是力学的一个独立分支,是一门研究流体的平衡和流体机 械运动规律及其实际应用的技术科学,在许多工业部门中都有着广泛应 用,航空工业中飞机的制造离不开空气动力学;造船工业部门要用到水 动力学,与土建类各专业有着更加密切的关系,了解流体动力学的研究 内容及发展简史对学习流体力学知识具有的一定的引导作用,为以后的 学习铺设台阶,引起学习的兴趣。 流体力学的研究内容 流体是气体和液体的总称。在人们的生活和生产活动中随时随地都 可遇到流体,所以流体力学是与人类日常生活和生产事业密切相关的。 大气和水是最常见的两种流体,大气包围着整个地球,地球表面的70% 是水面。大气运动、海水运动(包括波浪、潮汐、中尺度涡旋、环流等) 乃至地球深处熔浆的流动都是流体力学的研究内容。 流体力学既包含自然科学的基础理论,又涉及工程技术科学方面的 应用。此外,如从流体作用力的角度,则可分为流体静力学、流体运动 学和流体动力学;从对不同“力学模型”的研究来分,则有理想流体动力 学、粘性流体动力学、不可压缩流体动力学、可压缩流体动力学和非牛 顿流体力学等。 在流体力学中为简化计算,对流体模型做出了假设:质量守恒;动量 守恒;能量守恒。 在流体力学中常会假设流体是不可压缩流体,也就是流体的密 度为一定值。液体可以算是不可压缩流体,气体则不是。有时也会 假设流体的黏度为零,此时流体即为非粘性流体。气体常常可视为 非粘性流体。若流体黏度不为零,而且流体被容器包围(如管子), 则在边界处流体的速度为零。 流体的主要物理性质: 1、流体:只能承受压力,一般不能承受拉力与抵抗拉伸变形。液体 有一定的体积,存在一个自由液面;气体能充满任意形状的容器,无一 定的体积,不存在自由液面。 2、流体的连续介质模型 微观:流体是由大量做无规则运动的分子组成的,分子之间存在空隙,但在标准状况下,1cm3液体中含有3.3×1022个左右的分子,相邻分子间的距离约为3.1×10-8cm。1cm3气体中含有2.7×1019个左右的分子,相邻分子间的距离约为3.2×10-7cm。 宏观:考虑宏观特性,在流动空间和时间上所采用的一切特征尺度和特征时间都

永远的怀念郭永怀作文3篇一

永远的怀念郭永怀作文3篇一: 中国工程物理研究院“两弹”模型捐赠给荣成郭永怀事迹陈列馆。当天,中物院党委常委、副院长田东风,中物院型号总指挥、科协主席谭志昕,荣成市委副书记吕劭伟,荣成市委常委、组织部部长、统战部部长曲卫伟等参加活动。 郭永怀出生于滕家镇西滩郭家村,是我国著名的力学家、应用数学家、空气动力学家,近代力学事业的奠基人之一,是唯一一位在中国原子弹、导弹和人造地球卫星领域均作出巨大贡献的科学家。1968年因飞机失事不幸牺牲,终年59岁。1999年,郭永怀被党中央、国务院和中央军委授予“两弹一星功勋奖章”。多年来,荣成一直十分重视郭永怀的事迹宣传。为更好地让市民了解他的事迹,2010年,荣成在博物馆广场东侧竖立了郭永怀雕像。近年来,又与中科院力学所等单位密切联系,为建立郭永怀事迹陈列馆打下了基础。 今年结合中央提出的“两学一做”要求,市委、市政府重新将展馆建设提上议事日程,组织专业力量,高水平策划、高标准建设,先后到北京、四川绵阳、梓潼与青海海北州等郭永怀战斗和生活过的地方,搜集了大量的文献资料和历史文物。郭永怀事迹陈列馆位于荣成博物馆一层,展览面积2000平方米,有400多张图片、200多件珍贵文物资料、6个视频。根据郭永怀院士的生活工作经历,陈列馆拟划分为八大板块,分别是“荣成之子潜心求学”“驰名海外毅然归国”“两弹一星功勋卓著”“儒家情怀大师风范”“献身科学壮烈殉国”“怀瑾佩瑜

爱在天际”“高山仰止永远怀念”以及多媒体教育厅。内容涵盖了郭永怀的出生、外出求学、归国、从事力学和国防科学研究,直至牺牲的完整人生轨迹。通过对其一生的展示和部分科研场景的复原,让人们可以充分了解郭永怀的儒家风范和大师情怀,全面展示了郭永怀院士的卓越功勋。 当天捐赠的模型为我国第一颗原子弹和第一颗氢弹的模型。吕劭伟在捐赠活动中表示,郭永怀是为“两弹”事业作出杰出贡献的伟大科学家,是优秀共产党员的代表、荣成人民的骄傲。“两弹”模型是郭永怀事迹陈列馆的重要展品,浓缩了“热爱祖国、无私奉献、自力更生、艰苦奋斗、大力协同、勇于攀登”的“两弹”精神,是对郭永怀卓越贡献的重要展示。对面向党员干部、青少年、社会公众全面深化党性教育、科普教育和爱国主义教育,弘扬和培育民族精神具有重大意义。今后,荣成将不断组织社会各界向郭永怀同志学习,切实发挥郭永怀事迹陈列馆的作用,传递践行社会主义核心价值观的正能量。 据介绍,郭永怀事迹陈列馆是山东省首个院士纪念馆,国内展示新中国科学家风采的重要展馆,也将成为对社会各界进行国防教育、红色教育、科普教育的重要场所和践行社会主义核心价值观的重要阵地。 永远的怀念郭永怀作文二: “我自认为,作为一个中国人,有责任回到自己的祖国,建设美丽的山河”。郭永怀,20世纪世界著名的空气动力学家,在他的研究基

流体力学流体的受力分析

(流体力学)流体的受力分析 第一部分? 流体的受力分析 (一) 静力学的研究内容 研究流体在外力作用下处于静止状态时的力学规律。通过受力分析可知:静力学主要是获得静止状态下的压强,即静压强。进一步把面积考虑进去,获得与流体相互作用的固体壁面所受到时的流体作用力。 (二) 控制体的选择 1. 控制体的定义 流场中,用几何边界所围成的固定空间区域称为控制体,它是流体力学的研究对象. 流体静力学中,把控制体又称为隔离体. (三) 流体的受力 控制体中流体质点的受力总体上可分为表面力和质量力两类. 1. 表面力(Surface Force) (1) 定义 通过接触界面作用于控制体中流体质点上的力称为表面力,又称之为接触力.如一容器内盛有水,其中壁面对所盛流体的约束力及作用于液体自由表面的大气压力等都均属于表面力 (3) 实质 ?? 虽然质量力属于“力”的概念,而加速度属于“运动”的概念,但单位质量的质量力就是加速度,在这里"动"与"力"合二为一. (四) 静止状态及静止状态时的受力分析 1. 静止状态 (1) 含义

相对于所选定的坐标系,流体不移动、不转动及不变形,称为静止状态或平衡状态。 (2) 分类 A. 绝对静止:相对于惯性坐标系,如地面,流体处于静止状态; B. 相对静止:相对非惯性坐标系,流体处于静止状态。 2. 静止状态时的受力分析 (1) 表面力:流体处于静止状态时,内部无相对运动,则流体内部各处切应力为零,流体不呈现出黏性,即表面力中只存在压强。 (2) 质量力:若处于重力场下,单位质量力为重力加速度;若还处于惯性力场下,则单位质量力还应包括惯性加速度等。一般不考虑电磁场作用。 (五) 静压强 1. 含义 流体处于静止状态下所受到的压强,称为静压强,区别于流体运动状态下的所谓动压强。 2. 实质 静压强实际上是流体所受的表面力中的法向应力。 (六) 静压强特性 1. 存在性与方向性。静止流体所受表面力中只存在静压强,其方向总是垂直于作用面,并指向流体内法线方向。 [注意]? 液体自由表面上的表面张力是例外。 2. 各向等值性。静止流体中任一点的压强值在空间各方位上,其大小均相等,它只与该点空间位置有关。

郭永怀事迹学习感悟

郭永怀事迹学习感悟 郭永怀是我国著名的力学家、应用数学家、空气动力学家,中国科学院学部委员,近代力学事业的奠基人之一,中国科学技术大学化学物理系首任系主任。下面是小编收集的郭永怀事迹学习感悟,欢迎阅读、学习!!! 郭永怀事迹学习感悟(一) 1968年12月5日凌晨6点左右,首都机场附近的村民听到一声巨大的轰响,随后,就是一个巨大的火球和浓浓黑烟直冲云霄,把白雾照得血红。后来人们隐隐约约的知道,是一架小型飞机在即将着陆时突然失事,一头扎在了机场附近的玉米地里。 有两具烧焦的尸体紧紧地抱在一起。两具尸体早已烧得面目全非,如同半个焦炭,但是却保持着紧紧拥抱在一起的姿势。许多年轻的战士都被这画面吓到了,所有人都站在原地不敢动弹。后来来了首长,人们才有勇气尝试把他们分开。 他们抱得很紧很紧,加上瞬间死亡,所以尸体无比僵硬。把他们分开的时候,必须很用力,就像掰断一大块木炭,由于缠绕在一起,把他们撑开的时候不断发出断裂的声响。 当“轰”的一声把他们终于分开,所有人立即脑袋嗡的一声,一片空白,时间仿佛定格一样,所有人都无法说出一句话。因为把他们分开后,他们惊讶地发现,两具尸体的胸部中间,是一个皮质的公文包,虽然有点烧焦,但是在两

个人相拥的身体的保护下依然完整,打开后:一份热核导弹试验数据文件完好无损。 看到眼前的一切,前来接应的士兵当场跪地痛哭,那就是他们力学所的副所长:郭永怀和他的警卫员牟方东。 郭永怀和他的警卫员牟方东早已被烧得辨认不出来,当时是根据头后连着脊梁那块没有烧完的一点点白头发,认出了郭永怀。 郭永怀事迹学习感悟(二) 9月3日,中国工程物理研究院“两弹”模型捐赠给荣成郭永怀事迹陈列馆。当天,中物院党委常委、副院长田东风,中物院型号总指挥、科协主席谭志昕,荣成市委副书记吕劭伟,荣成市委常委、组织部部长、统战部部长曲卫伟等参加活动。 郭永怀出生于滕家镇西滩郭家村,是我国著名的力学家、应用数学家、空气动力学家,近代力学事业的奠基人之一,是唯一一位在中国原子弹、导弹和人造地球卫星领域均作出巨大贡献的科学家。1968年因飞机失事不幸牺牲,终年59岁。1999年,郭永怀被党中央、国务院和中央军委授予“两弹一星功勋奖章”。多年来,荣成一直十分重视郭永怀的事迹宣传。为更好地让市民了解他的事迹,XX年,荣成在博物馆广场东侧竖立了郭永怀雕像。近年来,又与中科院力学所等单位密切联系,为建立郭永怀事迹陈列馆打下了基础。 今年结合中央提出的“两学一做”要求,市委、市政

生活中的流体力学

当我们观察生活时可以发现,我们生活在一个流体的世界里。生活离不开流体,同样我们也离不开流体。鹰击长空,鱼翔浅底;许许多多的现象都与流体力学有关。生活中的很多事物都在经意或不经意中巧妙地掌握与运用了流体力学的原理,让其行动变得更灵活快捷。 您发现没有,高尔夫球的表面做成有凹点的粗糙表面,而不就是平滑光趟的表面,就就是利用粗糙度使层流转变为紊流的临界雷诺数减小,使流动变为紊流,以减小阻力的实际应用例子。最初,高尔夫球表面就是做成光滑的,后来发现表面破损的旧球反而打的更远。原来就是临界Re数不同的结果。高尔夫球的直径为41、1毫米,光滑球的临界RE数为3、85×E5,相当于自由来流空气的临界速度为135米/秒,实际上由于制造得不可能十分完善,速度要稍微低一些。一般高尔夫球的速度达不到这么大,因此,空气绕流球的情况属于小于临界Re数的情况,阻力系数Cd较大。将球的表面做成粗糙面,促使流动提早转变为紊流,临界RE数降低到E5, 相当于临界速度为35米/秒,一般高尔夫球的速度要大于这个速度。因此,流动属于大于临界Re数的情况,阻力系数Cd较小,球打得更远。乒乓球运动时分离则属于层流分离。 同样在游泳的时候,也受到流体的作用。游泳就是在水中进行的周期性运动。人在水中的漂浮能力与身体所持姿势直接相关。身体保持流线型(吸足气),使重心与水的浮心接近一条直线,就能漂浮较长时

间;如果先吸足气,双臂却紧贴体侧,胸腔虽充足气,但下肢相对上身比重较大,下肢很快就会下沉。因此,游泳不但要充分利用水的浮力,而且要尽量减少失去浮力的时间,如头不要抬得太高,身体不能起伏转 动太大,空中移臂时间宜短等。 游泳者游进时受到相反方向的阻力作用。游泳的阻力包括水的摩擦阻力、波浪阻力与物体的形状阻力。设流线型物体的阻力为1,那么其她形状物体的阻力就大几倍甚至100倍。推进力就是指做臂划水或腿打水(蹬夹水)动作时给水一个作用力,水就给人体一个力量大小相等的反作用力,这个力就叫推进力。游泳就就是靠臂绕肩关节与腿绕髋关节,以复杂的弧线做圆周运动。根据圆周运动的有关原理,角速度相等时,半径越长线速度越大。所以,游泳运动过程中,距肩与髋最远的手与脚的速度最大。臂划水的作用面就是手掌与前臂,腿打、踢水的作用面主要就是脚面与小腿前侧;腿蹬夹水的主要作用面则就是脚与小腿内侧。增加这些部位对水的横切面(如佩带蹼具等),就能产生更大的推进力。 在我们身边来来往往飞驰的汽车,更就是与流体力学的巧妙结合。汽车发明于19世纪末,当时人们认为汽车的阻力主要来自前部对空气的撞击,因此早期的汽车后部就是陡峭的,称为箱型车,阻力系数(CD)很大,约为0、8。实际上汽车阻力主要来自后部形成的尾流,称为形状阻力。

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