我对流体力学的认识.doc

我对流体力学的认识摘要：通过对流体力学这门课程的学习，我了解了流体力学的相关知识，包括：概念，基本假设，研究方法，未来展望等。关键字：流体力学 概述 基本假设 研究方法 流体力学概述流体力学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。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。流体力学中研究得最多的流体是水和空气。它的主要基础是牛顿运动定律和质量守恒定律，常常还要用到热力学知识，有时还用到宏观电动力学的基本定律、本构方程和物理学、化学的基础知识。1738年伯努利出版他的专著时，首先采用了水动力学这个名词并作为书名；1880年前后出现了空气动力学这个名词；1935年以后，人们概括了这两方面的知识，建立了统一的体系，统称为流体力学。除水和空气以外，流体还指作为汽轮机工作介质的水蒸气、润滑油、地下石油、含泥沙的江水、血液、超高压作用下的金属和燃烧后产生成分复杂的气体、高温条件下的等离子体等等。气象、水利的研究，船舶、飞行器、叶轮机械和核电站的设计及其运行，可燃气体或炸药的爆炸，以及天体物理的若干问题等等，都广泛地用到流体力学知识。许多现代科学技术所关心的问题既受流体力学的指导，同时也促进了它不断地发展。1950年后，电子计算机的发展又给予流体力学以极大的推动。流体力学的基本假设流体力学有一些基本假设，基本假设以方程的形式表示。流体力学假设所有流体满足以下的假设：（1）质量守恒 （2）动量守恒 （3）连续体假设 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。流体力学的研究方法进行流体力学的研究可以分为现场观测、实验室模拟、理论分析、数值计算四个方面：现场观测是对自然界固有的流动现象或已有工程的全尺寸流动现象，利用各种仪器进行系统观测，从而总结出流体运动的规律，并借以预测流动现象的演变。过去对天气的观测和预报，基本上就是这样进行的。解决流体力学问题时，现场观测、实验室模拟、理论分析和数值计算几方面是相辅相成的。实验需要理论指导，才能从分散的、表面上无联系的现象和实验数据中得出规律性的结论。反之，理论分析和数值计算也要依靠现场观测和实验室模拟给出物理图案或数据，以建立流动的力学模型和数学模式；最后，还须依靠实验来检验这些模型和模式的完善程度。此外，实际流动往往异常复杂(例如湍流)，理论分析和数值计算会遇到巨大的数学和计算方面的困难，得不到具体结果，只能通过现场观测和实验室模拟进行研究。流体力学的展望从阿基米德到现在的二千多年，特别是从20世纪以来，流体力学已发展成为基础科学体系的一部分，同时又在工业、农业、交通运输、天文学、地学、生物学、医学等方面得到广泛应用。今后，人们一方面将根据工程技术方面的需要进行流体力学应用性的研究，另一方面将更深入地开展基础研究以探求流体的复杂流动规律和机理。后一方面主要包括：通过湍流的理论和实验研究，了解其结构并建立计算模式；多相流动；流体和结构物的相互作用；边界层流动和分离；生物地学和环境流体流动等问题；有关各种实验设备和仪器等。 心得流体力学培养具有宽广的基础知识、适应性强的工程类专业人才，必须加强数学、物理、力学、计算机以及外语等基础知识的教育。同理论力学和材料力学一样，流体力学也是力学的一个重要分支，是一门重要的技术基础课程。它以流体（包括气体和液体）为研究对象，研究流体宏观的平衡和运动规律，流体与固体壁面之间的相互作用规律，以及这些规律在工程实际中的应用。流体力学的基础性很强，应用也十分广泛。它的研究领域随着生产的发展，科学的进步在不断地更新、深化和扩大，到目前为止可以说已渗透到国民经济和社会生产的各个领域。流体力学是与我国四化建设和人民的生活息息相关的。例如研究大气和海洋的运动，使我们可以分析厄尔尼诺和拉尼娜现象产生的原因，做好天气预报和海情预报，以便为农业渔业，航空业、国防和人民服务，做好防灾减灾的准备工作：研究各种空间飞行物如飞机、人造卫星、导弹、炮弹和各种水上水下运动物体的运动，可以了解它们的空气和水动力性能，以便获得阻力小、稳定性高的最佳物体外形，此外，油田油气的，地下水的利用等无不与流体力学密切相关。以高精尖的电子产品为例，如计算机、电视机、电冰箱等都会涉及到通风、冷却、制冷等流体力学问题。我们不仅在后