(藏)单科大字 Huazhong Uniersity of Dange&? 工程流体力学 王先洲 Emailwqzwn@126.com
工程流体力学 王先洲 Email:wqzwn@126.com
引言( INTROdUCT|ON 流体力学 Fluid mechanics:宏观力学的一个分 支,研究流体在外力作用下的宏观运动规律以及流 体和与之接触的物体之间相互作用。 研究对象:流体(Fuid)。包括液体和气体。 液体一无形状,有一定的体积;不易压缩,存在自由液面。 气体一既无形状,也无体积,易于压缩。 与固体的区别:在于它们对外力抵抗的能力不同,固体既能承 受压力,也能承受拉力与抵抗拉伸变形;流体只能承受压力 般不能承受拉力与抵抗拉伸变形
引 言 (INTRODUCTION) 流体力学 Fluid Mechanics ：宏观力学的一个分 支，研究流体在外力作用下的宏观运动规律以及流 体和与之接触的物体之间相互作用。 研究对象：流体(Fluid)。包括液体和气体。 液体— 无形状，有一定的体积；不易压缩，存在自由液面。 气体— 既无形状，也无体积，易于压缩。 与固体的区别：在于它们对外力抵抗的能力不同，固体既能承 受压力，也能承受拉力与抵抗拉伸变形；流体只能承受压力， 一般不能承受拉力与抵抗拉伸变形
研究方法 理论分析:根据实际问题建立理论模型涉及 微分体积法、速度势法、保角变换法 ●实验研究:根据实际问题利用相似理论建立实 验模型选择流动介质设备包括风洞、水槽、水 洞、激波笞、测试答糸等 数值计算:根据理论分析的方法建立数学模型, 选择合适的计算方法,包括有限差分法、有限元 法、特征线法、边界元法等,利用商业软件和自 编程序计算,得出结果,用实验方法加以验证
研究方法 ⚫ 理论分析: 根据实际问题建立理论模型 涉及 微分体积法 、速度势法 、 保角变换法 ⚫ 实验研究: 根据实际问题利用相似理论建立实 验模型 选择流动介质 设备包括风洞、水槽、水 洞、激波管、测试管系等 ⚫ 数值计算 ： 根据理论分析的方法建立数学模型， 选择合适的计算方法，包括有限差分法、有限元 法、特征线法、边界元法等，利用商业软件和自 编程序计算，得出结果，用实验方法加以验证
在我国,水利事业的历史十分悠久之 4000多年前的“大禹治水”的故事—顺水之性, 治水须引导和疏通 秦朝在公元前256—公元前210年修建了我国历史上 的三大水利工程(都江堰、郑国渠、灵渠)——明 渠水流、堰流。 古代的计时工具“铜壶滴漏”——孔口出流 清朝雍正年间,何梦瑶在《算迪》一书中提岀流量 等于过水断面面积乘以断面平均流速的计算方法。 隋朝(公元587-610年)完成的南北大运河 令隋朝工匠李春在冀中洨河修建(公元605-617年 的赵州石拱桥——拱背的4个小拱,既减轻主拱的 负载,又可宣泄洪水
在我国，水利事业的历史十分悠久: ❖ 4000多年前的 “大禹治水”的故事——顺水之性， 治水须引导和疏通。 ❖ 秦朝在公元前256—公元前210年修建了我国历史上 的三大水利工程（都江堰、郑国渠、灵渠）——明 渠水流、堰流。 ❖ 古代的计时工具“铜壶滴漏”——孔口出流。 ❖ 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。 ❖ 隋朝（公元587—610年）完成的南北大运河。 ❖ 隋朝工匠李春在冀中洨河修建（公元605—617年） 的赵州石拱桥——拱背的4个小拱，既减轻主拱的 负载，又可宣泄洪水
流体力学在工程中的液用 Relative Direction 令航空航天航海 海洋平台 潜器 船舶运动 地效翼艇 浮标 (WIG)
流体力学在工程中的应用 ❖ 航空航天航海 船舶运动 地效翼艇 （WIG） 浮标 海洋平台 潜器
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生物份生学 信天翁滑翔 应用广泛已派生出很多新的分支 电磁流体力学、生物流体力学 化学流体力学、地球流体力学 高温气体动力学、非牛顿流体力学 爆炸力学、流变学、计算流体力学等
生物仿生学 信天翁滑翔 应用广泛已派生出很多新的分支: 电磁流体力学、生物流体力学 化学流体力学、地球流体力学 高温气体动力学、非牛顿流体力学 爆炸力学、流变学、计算流体力学等