工程流体力学论文
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流体力学论文流体力学是研究流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的力学分支。
流体力学是力学的一个重要分支,它主要研究流体本身的静止状态和运动状态,以及流体和固体界壁间有相对运动时的相互作用和流动的规律。
在生活、环保、科学技术及工程中具有重要的应用价值。
一:流体力学中的数学问题用于描述流体力学模型及流体与边界相互作用。
流体力学中的数学问题用于描述流体力学模型及流体与边界相互作用的方程组问题常见的湍流问题,在理论上的描述要求助于偏微分,在大多数情况下是属于半经验的,只适用于少数几种流动类型,范围相当...流体力学中的数学问题用于描述流体力学模型及流体与边界相互作用的方程组问题常见的湍流问题,在理论上的描述要求助于偏微分,在大多数情况下是属于半经验的,只适用于少数几种流动类型,范围相当小。
理想流体的模型,即一种忽略流体枯性的模型一一对求解许多类型的问题都非常有效。
用这种近似法,很多流体力学问题可以简化为经典的位势理论问题。
因此,固体在静止的无限大区域的流体中运动的问题就可以简化为纽曼问题。
然而,这种近似法只能在少数情况求解实际流体的速度和压力场。
一个重要的实例是速度环量为常数的流线型剖面的平面流体运动。
在枯性流体中,由于流体粘性的影啊,在靠近固体表面的边界层上就会产生旋涡,在固体的尾部就会产生切向尾流。
如果物体表面为流线型(如,尾部边缘尖锐的机翼,以小攻角运动),且雷诺数很大,尾流就很薄。
如果模型在理想流体中,可以用位势场的不连续面(即间断面)来代替旋涡层。
这样,就产生了在机翼外部确定位于机翼边缘的后面,具有间断面的速度势问题(其位置事先不知道),它只有通过解题才能确定。
这个问题只有在对薄的机翼作线性近似并使它化为简单的平面图形(圆或椭圆)后,才有解析解。
而这一问题的数值解可以适用于其它形状机翼的定常运动及非定常运动。
《工程流体力学》课程教学论文摘要:教师在教学过程中,只有认真钻研,积极思考,真正的去实践教学改革,才能掌握一种适合学生学习的教学方法。
通过合理运用多种教学方式,激发和调动学生的学习主动性和积极性,培养学生独立思考、分析和解决问题的能力、理论联系实际的创新意识,提高学生的综合素质,是工程流体力学教学改革所要达到的最终目的。
工程流体力学是工科教学体系中的一门专业基础课程,该课程是以高等数学、大学物理以及理论力学等课程为基础,同时为后续专业课程的学习打下基础。
在本科的教学体系中起到了承上启下的作用。
该课程的理论性和抽象性较强,所以在教学过程中,形成了教师难“教”,学生难“学”的局面。
针对此种现象,笔者根据我校三本学生在这门课程的学习中所产生的问题进行了教学总结以及提出了解决该问题的方法。
一、教学中存在的问题三本的学生在学习工程流体力学时,普遍反映该课程不好学,难度大,数学公式多,推导过程复杂,听不懂,解题过程抽象复杂,课后习题不知如何下手,解题没有思路,完成作业也只是套用例题,抄作业现象严重。
笔者在从事教学的工作过程中发现,学生由于基础薄弱一些,故而在学习本课程时存在学不会、学不懂进而放弃学习的现象。
1.课程特点该课程包括理论和实验教学两方面的内容,要求学生能够很好的掌握经典力学和高等数学的知识。
另外,该课程以流体作为研究对象,而流体的特点是没有固定的形状,故而研究理论比较抽象,并且经验公式繁多,推导过程复杂。
即课程本身知识点具有一定的难度。
2.学生学习方面的现状中国高考中本科层次按录取批次划分为三个批次,一本为第一批次、二本为第二批次、三本为第三批次,故而三本的大部分学生学习基础较一本、二本的学生弱一些。
针对三本学生授课《工程流体力学》,在教学过程中发现学生在学习方面存在以下一些问题:(1)学生学习基础薄弱,大部分学生在高等数学、大学物理等基础课程上知识水平欠缺,故而对于工程流体力学的学习存在吃力的特点;(2)学生自制力差,不能吃苦,学习态度不端正,有一部分同学在上课时容易开小差、睡觉、甚至于采取逃课的方式完全放弃学习;(3)学生在上课前不提前预习,课后不进行复习。
流体力学在航空航天工程中的应用毕业论文流体力学是研究流体运动及其力学性质的学科,它在航空航天工程中具有重要的应用。
本文将探讨流体力学在航空航天工程中的应用,并从不同角度分析其对工程设计、推进系统、装备研发和气动载荷等方面的影响。
一、流体力学在航空航天工程设计中的应用1.1 气动设计流体力学在航空航天工程的气动设计中起着关键作用。
通过对空气动力学的基本理论研究以及实验数据的分析,工程师们能够定量地评估飞行器的阻力、升力和稳定性等特性。
同时,流体力学的应用还能指导气动外形的设计,以实现飞行器的高速与高稳定性的要求。
1.2 气动测试在航空航天工程中,进行气动测试是不可或缺的。
通过风洞试验,工程师们可以模拟不同飞行速度和高度下的气动环境,进一步验证气动设计的合理性,并获取飞行器的气动参数。
这些参数对于后续的飞行控制和结构设计至关重要。
二、流体力学在航空航天推进系统中的应用2.1 燃烧室设计航空航天推进系统中,燃烧室是实现燃烧和产生推力的关键部件。
流体力学的应用可以帮助工程师们优化燃烧室的几何形状,以实现更高的燃烧效率和推力输出。
此外,通过流场数值模拟可以对燃烧室内的湍流运动进行研究,进一步提高燃烧效果。
2.2 推进系统管路设计航空航天推进系统中的管路设计需要考虑流动的传输性质和能量损失。
流体力学的应用可以帮助工程师们分析流体的压力、速度和温度变化等参数,以实现管路设计的优化。
同时,流体力学还可以指导工程师们预测管道内的流动阻力和损失,从而选择合适的管道材料和减少能量损失。
三、流体力学在航空航天装备研发中的应用3.1 飞行器设计流体力学在飞行器设计中起着至关重要的作用。
通过流体力学的理论和模拟分析,工程师们能够评估飞行器的飞行性能、气动稳定性和耐飞行环境能力等关键指标。
这对于飞行器的结构设计和工作条件的确定具有重要意义。
3.2 航空航天设备设计航空航天设备的工作环境往往具有极端的压力、温度和流速条件。
流体力学的应用可以帮助工程师们分析和模拟设备内的流动特性,以确定合理的结构和材料选择,确保设备在复杂工况下的可靠性和稳定性。
浅谈流体力学实验教学探讨论文(最终五篇)第一篇:浅谈流体力学实验教学探讨论文摘要:实验是研究科学技术的重要手段,是流体力学教学的一个重要环节。
在理论联系实际、激发学习兴趣、锻炼观察与分析能力、培养创新意识等方面探讨实验教学所起的重要作用。
关键词:流体力学,实验教学,创新意识流体力学是力学的一个独立分支,它是研究流体的平衡和流体的机械运动规律及其在工程实际中应用的一门学科。
在人们的生产和生活中随时随地都可遇到流体,所以流体力学与人类的日常生活和生产活动密切相关,是航空航天、水利工程、采矿冶金、给水排水、空调通风、土木建筑以及环境保护等学科重要的理论基础,应用范围十分广泛。
实验方法是研究科学技术的重要手段,由于流体运动的复杂性,使得流体力学离不开科学实验。
现代流体力学就是在纯理论的古典流体力学与偏重实验的古典流体力学结合后才蓬勃发展起来的,理论分析、实验研究和数值计算是其三大支柱。
因此,实验教学是流体力学课程必不可少的重要环节之一。
通过实验教学,可以达到如下目的。
1、增强感性认识,巩固理论知识。
流体力学由于其理论的抽象、较多公式的繁杂,学起来普遍会感到比较吃力,时间一长就会逐渐失去学习的兴趣,只满足于死记硬背课本上的理论,不善于思考推究,其主观能动性得不到应有的发挥。
而实验却可以较好地解决这一问题,通过实验,可以把抽象的理论知识转化为具体的、可见的液流现象,从而增强感性认识,在帮助理解流体力学的基础理论方面起到事半功倍的效果。
如雷诺实验,该实验的目的是观察层流、紊流的流态及其转换特征;测定临界雷诺数,掌握流态判别准则。
实验过程中,先通过调整阀门开度,改变有压管中水流的流速,观察液流的流态转化,可以看到:管中水流流速较小时,颜色水是一条清晰的规则的直线,说明此时水流是分层流动,各流层间互不掺混,流态为层流;随着阀门逐渐开大,流速逐渐增加,管中颜色水开始出现摆动,由原来的直线变为曲线;继续增大流速,颜色水弯曲越来越厉害,终于不再保持一个线条,而是向四周扩散,与周围的清水混到一起,使整个管中的水流全部着色,表明此时液体质点的运动轨迹是极不规则的,各部分流体互相剧烈掺混,该流态为紊流。
流体力学结课论文:空气动力学在高速铁路建设中的应用研究[大全5篇]第一篇:流体力学结课论文:空气动力学在高速铁路建设中的应用研究流体力学结课论文空气动力学在高速铁路建设中的应用研究摘要:我国高速铁路建设正处于上升期,高铁建设中遇到的问题也越来越多,相关理论研究对于高铁建设的顺利开展意义重大。
本文通过对空气动力学的学习研究,初步认识和了解了空气动力学在高速铁路隧道建设中的应用,对流体力学对于土木工程的重要性有了更进一步的认识。
关键词:土木工程高速铁路隧道空气动力学流体力学1前言哈大高速铁路是国家“十一五”规划的重点工程,被纳入国家《中长期铁路网规划》。
哈大高铁指在中国黑龙江省哈尔滨市与辽宁省大连市之间建设的高速客运专用铁路,于2007年8月23日正式开工建设,2012年12月1日正式开通运营。
哈大客运专线(高铁)是我国中长期铁路规划中“四纵四横”高速铁路网的“一纵”,是京哈高铁的重要组成部分,通车后将成为世界上第一条投入运营的穿越高寒地区的高速铁路。
流体力学在土木工程中应用广泛,而在高速铁路的建设过程中,流体力学的重要分支空气动力学则起到了极为重要的作用。
我国高速铁路建设正处于上升期,高铁建设中遇到的问题也越来越多,相关理论研究对于高铁建设的顺利开展意义重大。
2空气动力学简介空气动力学是流体力学的一个分支,它主要研究物体在同气体作相对运动情况下的受力特性、气体流动规律和伴随发生的物理化学变化。
它是在流体力学的基础上,随着航空工业和喷气推进技术的发展而成长起来的一个学科。
最早对空气动力学的研究,可以追溯到人类对鸟或弹丸在飞行时的受力和力的作用方式的种种猜测。
17世纪后期,荷兰物理学家惠更斯首先估算出物体在空气中运动的阻力;1726年,牛顿应用力学原理和演绎方法得出:在空气中运动的物体所受的力,正比于物体运动速度的平方和物体的特征面积以及空气的密度。
这一工作可以看作是空气动力学经典理论的开始。
1755年,数学家欧拉得出了描述无粘性流体运动的微分方程,即欧拉方程。
工程流体力学论文学家、物约瑟夫·拉格朗日(Joseph-Louis Lagrange,1736~1813)全名为约瑟夫·路易斯·拉格朗日,法国著名数理学家。
1736年1月25日生于意大利都灵,1813年4月10日卒于巴黎。
他在数学、力学和天文学三个学科领域中都有历史性的贡献,其中尤以数学方面的成就最为突出拉格朗日科学研究所涉及的领域极其广泛。
他在数学上最突出的贡献是使数学分析与几何与力学脱离开来,使数学的独立性更为清楚,从此数学不再仅仅是其他学科的工具。
拉格朗日总结了18世纪的数学成果,同时又为19世纪的数学研究开辟了道路,堪称法国最杰出的数学大师。
同时,他的关于月球运动(三体问题)、行星运动、轨道计算、两个不动中心问题、流体力学等方面的成果,在使天文学力学化、力学分析化上,也起到了历史性的作用,促进了力学和天体力学的进一步发展,成为这些领域的开创性或奠基性研究。
拉格朗日也是分析力学的创立者。
拉格朗日在其名著《分析力学》中,在总结历史上各种力学基本原理的基础上,发展达朗贝尔、欧拉等人研究成果,引入了势和等势面的概念,进一步把数学分析应用于质点和刚体力学,提出了运用于静力学和动力学的普遍方程,引进广义坐标的概念,建立了拉格朗日方程,把力学体系的运动方程从以力为基本概念的牛顿形式,改变为以能量为基本概念的分析力学形式,奠定了分析力学的基础,为把力学理论推广应用到物理学其他领域开辟了道路。
近百余年来,数学领域的许多新成就都可以直接或间接地溯源于拉格朗日的工作。
所以他在数学史上被认为是对分析数学的发展产生全面影响的数学家之一。
拉格朗日在数学、力学和天文学三个学科中都有重大历史性贡献,但他主要是数学家,研究力学和天文学的目的是表明数学分析的威力。
全部著作、论文、学术报告记录、学术通讯超过500篇。
欧洲大陆则按莱布尼兹创立的分析方法(当时包括代数方法),进展很快,当时叫分析学(analysis)。
流体力学论文“启发—联想式”教学方法在流体力学教学中的应用摘要:流体力学因其内容抽象、难度大、偏微分方程多导致学生学习兴趣低,学习效果不佳。
在流体力学教学过程中采用启发—联想式教学,不仅能提高学生兴趣,而且通过联想、对比与思考能够帮助学生理解其物理内涵。
通过对启发—联想式教学在流体力学中应用的案例进行总结,分析启发—联想式教学应用的关键点。
关键词:流体力学;启发-联想式教学方法;教学“流体力学”或“工程流体力学”是机械工程专业、力学专业、油气储运专业、石油工程专业、过程装备专业、土木工程专业、建筑环境与设备专业、安全工程专业、化学工程专业等诸多工科专业一门十分重要的专业基础课,在各工程领域有着广泛的应用。
流体力学内容很抽象,偏微分方程几乎贯穿全部课程。
流体力学欧拉方法的思路与物理及其他力学不同,学生理解、掌握起来有困难。
[1,2]多媒体和CFD 技术可以提升部分流体力学内容的教学效果,但并不能彻底解决以上问题,[3,4]有文献分别对启发式教学和对比教学在流体力学中的应用进行了探索。
[5,6]笔者从自身教学实践出发,对启发—联想式教学方法在流体力学授课中的应用进行了探究。
所谓启发—联想式教学是指在讲授流体力学知识时启发学生联想与之相似或相关的其它知识,通过思考与对比掌握流体力学的概念和原理。
本文在自身教学实践的基础上,将启发—联想式教学在流体力学中能取得良好教学效果的案例进行了总结和分析。
一、常规“启发—联想式”教学的应用1.流体力学的基本概念在讲述流体力学的基本概念时如能从高中物理的基本概念启发学生联想,从而延伸至流体力学的概念,可以增强学生所学知识的连贯性,提高学习效果。
例如在讲授流体和流动性的概念时,启发学生按照表1所示的各项进行联想和对比,就可以获得良好的教学效果。
2.理想流体和静止流体的比较流体静力学一般安排在第二章,此时课程刚开始不久,学生学习积极性较高。
理想流体的流动一般在期中开始学习,此时学生学习的积极性常有明显下降。
工程流体力学论文丹尼尔·伯努利,(Daniel Bernoulli 1700~1782)瑞士物理学家、数学家、医学家。
1700年2月8日生于荷兰格罗宁根。
著名的伯努利家族中最杰出的一位。
他是数学家J.伯努利的次子,和他的父辈一样,违背家长要他经商的愿望,坚持学医,他曾在海得尔贝格、斯脱思堡和巴塞尔等大学学习哲学、论理学、医学。
1721年取得医学硕士学位。
努利在25岁时(1725)就应聘为圣彼得堡科学院的数学院士。
8年后回到瑞士的巴塞尔,先任解剖学教授,后任动力学教授,1750年成为物理学教授。
在1725~1749年间,伯努利曾十次荣获法国科学院的年度奖。
丹尼尔受父兄影响,一直很喜欢数学。
1724年,他在威尼斯旅途中发表《数学练习》,引起学术界关注,并被邀请到圣彼得堡科学院工作。
同年,他还用变量分离法解决了微分方程中的里卡提方程。
在伯努利家族中,丹尼尔是涉及科学领域较多的人。
他出版了经典著作《流体动力学》;研究弹性弦的横向振动问题,提出声音在空气中的传播规律。
他的论著还涉及天文学、地球引力、磁学等很多方面。
科学成就:他在物理学上的贡献有:1738年出版了《流体动力学》一书。
书中用能量守恒定律解决流体的流动问题,写出了流体动力学的基本方程,后人称之为“伯努利方程”,提出了“流速增加、压强降低”的伯努利原理。
他还提出把气压看成气体分子对容器壁表面撞击而生的效应,建立了分子运动理论和热学的基本概念,并指出了压强和分子运动随温度增高而加强的事实。
他曾因天文测量、地球引力、潮汐、磁学、洋流、船体航行的稳定、土星和木星的不规则运动和振动理论等成果而获奖。
在数学方面:有关微积分、微分方程和概率论等。
伯努利定律:在一个流体系统,比如气流、水流中,流速越快,流体产生的压力就越小,这就是被称为“流体力学之父”的丹尼尔·伯努利1738年发现的“伯努利定律”。
这个压力产生的力量是巨大的,空气等够托起沉重的飞机,就是利用了伯努利定律。
工程流体力学1. 引言工程流体力学是研究液体和气体在各种工程应用中流动行为的学科。
它的研究范围包括物质运动、能量传递和动量变化等方面。
工程流体力学是工程学中的一个重要学科,广泛应用于航空航天、能源、交通、水利等各个领域。
在本文中,我们将探讨工程流体力学的基本原理和应用。
2. 流体的基本性质流体是一种无固定形状的物质,包括液体和气体两种形态。
流体具有以下几个基本性质:•可压缩性:气体是可压缩的,而液体则基本上是不可压缩的。
•流动性:流体具有流动性,即可以自由地变形和流动。
•惯性:流体具有惯性,即具有质量和动量。
•不可分性:流体是不可分的,即无法将其分解为更小的粒子。
3. 流体的运动定律在工程流体力学中,研究流体的运动定律是非常重要的。
根据流体的运动状态,可以分为静态和动态两种情况。
3.1 静态流体力学静态流体力学是研究静止流体的力学行为。
在静态流体力学中,主要研究流体的压力分布、压强、密度和重力等性质。
3.2 动态流体力学动态流体力学是研究流动流体的力学行为。
流体的运动可以分为定常流动和非定常流动两种情况。
在动态流体力学中,主要研究流体的速度分布、流量、压力损失和流动阻力等性质。
4. 流体的流动行为流体在工程应用中的流动行为是工程流体力学的核心内容之一。
根据流体的性质和流动状态,可以分为层流和湍流两种情况。
4.1 层流层流是指流体在管道或流道中呈现平行且有序的流动状态。
在层流中,流体分子之间的相互作用力较大,流体流动速度均匀、流线平行。
层流通常发生在低速流体中,并且具有稳定的流速分布。
4.2 湍流湍流是指流体在管道或流道中呈现混乱和无序的流动状态。
在湍流中,流体分子之间的相互作用力较小,流体流动速度不均匀、流线交错。
湍流通常发生在高速流体中,并且具有不稳定的流速分布。
5. 工程流体力学的应用工程流体力学在各个工程领域中都具有重要的应用价值。
以下是几个常见应用领域:5.1 航空航天在航空航天工程中,工程流体力学用于研究飞行器的空气动力学特性,例如气动力、气流分布、升力和阻力等。
河北工程技术学院《流体力学》结课论文系(部)土木工程专业班级设计班学号 ***********学生姓名王飞龙指导教师李华职称高级工程师2017年1月2日流体力学主要内容及在土木工程专业的应用摘要:流体力学是力学一个独立的分支,是一门研究流体(液体和气体)的平衡和力学运动规律及其应用的科学。
它所研究的基本规律包括两大部分:一是流体平衡的规律,即流体静力学;二是流体运动的规律,即流体动力学。
流体力学的这些特点使它与实际应用产生了很大的关联,因此具有极大的研究价值。
同时土木工程在设计建设等工程中时时刻刻需要考虑水的流动、风的荷载、土的流失、地基设计等等。
因此流体力学在土木工程设计起着举足轻重的作用,是设计研究各种建筑结构的基础课。
关键词:流体力学研究内容主要物理性质理论分析实验研究方法土木工程实践应用1、流体力学主要内容正文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:连续介质模型(continuum continuous medium model):把流体视为没有间隙地充满它所占据的整个空间的一种连续介质,且其所有的物理量都是空间坐标和时间的连续函数的一种假设模型:u =u(t,x,y,z)。
3、惯性一切物质都具有质量,流体也部例外。
质量是物质的基本属性之一,是物体惯性大小的量度,质量越大,惯性也越大4、压缩性流体的可压缩性(compressibility):作用在流体上的压力变化可引起流体的体积变化或密度变化,这一现象称为流体的可压缩性。
压缩性可用体积压缩率来量度。
5、粘度粘性粘性:即在运动的状态下,流体所产生的抵抗剪切变形的性质;粘度:粘性大小由粘度来量度。
流体的粘度是由流动流体的内聚力和分子的动量交换所引起的。
1、理论分析理论分析(理论研究方法)是根据流体运动的普遍规律如质量守恒、动量守恒、能量守恒等,利用数学分析的手段,研究流体的运动,解释已知的现象,预测可能发生的结果。
浅论工程流体力学
中图分类号:o368 文献标识:a 文章编号:
1009-4202(2011)07-000-01
摘要工程流体力学在工程中广泛应用,本文对工程流体力学的背景,发展,内容,应用,分支和前景做了简单介绍。
关键词工程流体力学发展史内容应用发展前景
一、背景
在人类历史上,面对河道决堤,洪期到来,人类束手无策的案例数不胜数,还有河田的干旱,河运交通的堵塞给人类带来的不便也是不计其数。
但是随着人类文明的发展,人类开始对河水治理,桥梁建造,农业灌溉,河水航运等有了较多的需求,人类同时也就对水流运动的规律有了较多的需求和经验。
但是要合理自如的控制和运用流体,人类就需要一个比较系统的学科理论去指导,于是工程流体力学的诞生已经迫在眉睫。
二、发展史
中国史上的大禹治水,李冰父子建立的都江堰,就是对水认识的萌芽,古罗马人也在早期就建立起了比较完善的供水管道系统。
但是对流体力学一个比较科学的认识还是要在公元前250年左右古希腊伟大的科学家阿基米德写的《论浮体》后,这本书对流体运动做了一个比较科学的总结,可以算得上是流体力学的鼻祖了。
很遗憾的是在接下来的很长一段时间内,因为种种原因,流体力学并没有得到进一步发展。
直到16世纪以后,西方资本主义国家的生产
力的迅速发展和资本主义制度的不断完善,以及政府对科学事业的政策和资金的鼓励,这才给各科学以及流体力学发展创造了良好的环境。
17世纪,人类伟大的科学家牛顿对流体有了初步比较深入的研究,他通过不断试验提出了牛顿内摩擦定律,黏性运动的流体符合牛顿摩擦定律。
接着拉格朗日和欧拉提出了描述流体运动的二种方法拉格朗日法和欧拉法,拉格朗日法着眼于流体个支点的运动情况,研究各质点的运动历程,最后综合来获得总体情况,欧拉法责只着眼于流体经过流场中各空间点时的运动情况。
然后有普朗特的混合长度理论,法国皮托发明了测流速的皮托管,达朗贝尔利用这些得出了流体中运动的物体阻力于速度有平方关系。
欧拉总结出了欧拉运动微分方程(z+p/ρg+u*u/2g=c),伯努利又对管道流体做了多次试验得出了经典的伯努力方程(p+ρgz+(1/2)*ρv=c式中p、ρ、v分别为流体的压强、密度和速度;z 为铅垂高度;g为重力加速度。
),它是能量守恒和转换定律在工程流体力学中的具体体现。
19世纪以后,随着生产力的进一步发展,尤其是航空方面的运用,导致古典流体力学和实验流体力学的日益结合,逐渐形成了理论与实践并重的现代流体力学。
随后流体力学进入新的阶段。
三、研究内容及应用
工程流体力学是一门研究工程中气体和液体运动规律的一门学科,他是基础力学的一个分支,它主要是以牛顿运动定律和质量守恒定律为基础的。
流体力学有三个基本及假设:质量守恒,动量守
恒,连续体假设。
流体力学广泛应用在航天,石油和天然气开采,地下水的开发利用,武器的爆炸,沙漠迁移等等,但是工程流体力学基本是指在工程中的应用,包括城市的生活和工业用水,水厂修建水塔,这些就需要计算好各水井的布置位置,水管直径,长度,动力,途径等等。
另外在桥梁上,就需要对河水各个数据的掌握,以便对桥梁涵洞,配筋的设计。
还有就是在高层建筑中,我们也要运用到空气动力学研究风荷载对建筑物的影响。
在通风内燃机等的设计中,还要计算好空气流动规律,以便控制空气流量,燃气输送,降尘降温等留力学问题。
我国的三峡大坝,葛洲坝等各大水利枢纽工程就是流体力学的宏伟体现。
还有我国近年来航天工程中对流体力学的运用也是淋漓尽致。
四、研究方法
工程流体力学研究方法同一般科学研究方法大同小异,主要还是归结在现场观测,实验总结,建立理论,数值计算等。
由于流体力学理论的不健全性,实验总结和现场观测尤为重要,流体力学应建立比较完善的观测站,另外还需要建立足够实验室去不断实验,不断模拟实践得出总结性结论。
五、流体力学分支
近几十年来,流体力学科学随着现代化生产建设的飞速发展和近代科学技术的不断进步,研究的范围越来越广,新的科学分支不断涌现出来,比如计算流体力学,随机流体力学,环境流体力学,
能源流体力学,工业流体力学等等。
六、发展前景
从人类开始接触认识流体力学到现在的2千多年,特别是20世纪以来工程流体力学得到了广泛的应用和飞速的发展。
人类已经可以用现有的理论体系去解决生活中的绝大多数问题。
但是人类对流体力学并没有完全了解,比如一些复杂的流体运动人类还是无法用系统科学的理论去解释,只能凭靠经验去解决许多问题,所以流体力学有很大的发展前景流体力学还需要我们去完善它的理论基础以及提出新的理论。
参考文献:
[1]禹华谦.工程流体力学.西南交大出版社.
[2]朱自强.应用计算流体力学.北京:北京航空航天大学出版社.1998.8.
[3]李亚东.土木工程专业英语.西南交通大学出版社.。