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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。流体力学中一个广泛的问题是理想流体在一部分边界为固壁并且有自由面的有势流动间题。自由表面的形状预先是不知道的，但可以利用自由表面的附加条件，通过解题确定。如果忽略重力和表面张力的作用，那么由伯努利积分可知，在定常流动中，流体沿着自由面(自由面压力为常数)的流速为常数。属于这种类型的问题包括:流体从开口容器中射出的射流;相互冲击碰撞的流体射流;稠度不变的射向固体的流动，以及在流体表面高速滑动的固体运动等问题。它们还包括在无限域中流体绕固体流动，在恒定的压力作用下，固体后面出现与流体运动不连续的停滞区或气穴空腔。如果是平面流动，这些问题可以通过保角变换、变分和积分方程的方法解决;如果是空间向题，得出解析解是很困难的，通常要用数值法求解。在重力和表面张力的作用下，柯西一一拉格朗日积分使非定常情况下的自由表面上的速度势产生一个非线性项。这是造成很难解决以下间题的主要原因一这些问题是:固体进入流体或从流体内出来的问题;固体在粘性流体表面滑动的问题;固体部分或完全浸入粘性流体的运动的间题;粘性流体表面的波动等问题。上述问题只有少数几个有精确解。近似法中的渐近线方法是很有效的。其中主要的方法是线性的小扰动理论，以及旨在提高精度而对它进行修改形成的理论。用于这种方法的数学理论几乎全部由数理上的线性理论所组成。二：流体力学基本原理在蛙泳腿技术中的应用。游泳是以水为介质的运动项目,人在水中游进会受到水的阻力,同时通过肢体与水的作用力与反作用力获得游进的推进力,游泳的阻力和推进力的大小会影响游泳速度。本文运用流体力学的基本原理对蛙泳腿部技术进行力学分析,阐述如何减小蛙泳腿的阻力,增大蛙泳腿的推进.游泳是以水为介质的运动项目,人在水中游进会受到水的阻力,同时通过肢体与水的作用力与反作用力获得游进的推进力,游泳的阻力和推进力的大小会影响游泳速度。本文运用流体力学的基本原理对蛙泳腿部技术进行力学分析,阐述如何减小蛙泳腿的阻力,增大蛙泳腿的推进力,从而提高蛙泳游速。游泳是一种在水中进行的竞技项目,因而必然受到水环境的影响,水对游泳运动员的阻力和推进动力是决定泳速的两个重要因素。本文通过运用流体力学的基本原理对蛙泳腿技术进行力学分析,从原理上阐述如何减小蛙泳腿阻力,增大蛙泳腿的推进力,从而提高蛙泳的游速。蛙泳收腿阶段的流体力学分析蛙泳收腿包括收大腿和收小腿,在收腿阶段不但不产生推进力反而产生很大的游进阻力阻碍运动员向前游进,这大大地减慢了游进速度。收腿时产生的阻力以外型姿态阻力为主。瞬时外型阻力系数(主要与挡水截面有关)A:水的密度V:相对水流速度由公式可知收腿时我们主要考虑的两个重要因素是:一是大腿收腿时对水形成的截面;二是收腿速度。因此,要提高蛙泳速度就必须在收腿时尽量减小阻力。对此可采取两种方法,减小CD的值和减小V值。减小收腿时的瞬时外型阻力系数CD由公式FD=-l/2CDAPV2可知外型阻力系数CD的值主要取决瞬时挡水截面的大小,所以蛙泳收腿时的外型阻力系数大小主要取决于收腿时的大腿。我们在蛙泳腿教学和训练中,一定要注意减小阻力的练习,因为减小阻力与增大推进力在游泳中同样重要。初学者在学习蛙泳腿的时候要让他们认识到收腿产生的阻力对蛙泳游进速度的影响,使学生认识到收腿的重要性并在学习中掌握正确的收腿技术:少收大腿,尽量使大腿与躯干保持较大的钝角:多收小腿,小腿尽量保持在大腿截面的投影内。减慢收腿速度V由公式FD=-1/2 CDAPV2得知,收腿速度V与阻力F呈平方关系,游速越快,阻力越大,因此理论上为减小收腿时的外型姿态阻力,必须放慢收腿速度。实际上,公式中的V=V1+V2(V1为身体游进速度,V2为相对身体的收腿速度),减小V的值我们可以有两种方法:一是减小V1,二是减小V2。但V1代表的是身体游进速度,我们不能牺牲游进速度来减小阻力,这样做再减小阻力也是无意义的。所以,原理上要减小阻力FD必须降低V2的值,即收腿速度。但在实际教学训练中,实验证明如果收腿速度过慢会影响整个游泳动作的协调性和节奏感,并且影响划水频率,虽然减小了游进阻力但也减慢了游进速度。所以在高水平比赛中运动员快收腿虽然产生较大阻力,但带来各种优势:较好的划水频率,手脚配合时更好的节奏感和协调性等优势大大地消减了快收腿时产生较大阻力的影响。对高水平运动员来说,他们已经掌握了正确的蛙泳腿技术动作。所以在训练中对他们的要求是如何加快游