流体力学 绪论

1、1 2 一、流体力学的研究对象 二、流体力学的任务 三、流体力学的研究方法 四、流体力学的发展史 五、流体力学现代教学研究 绪绪 论论 3 一、流体力学的研究对象一、流体力学的研究对象 流体力学是近代力学的一大分支，它是研究流体的平衡和机 械运动规律以及流体与周围物体之间相互作用的科学，主要是确 定流体的速度分布，压强分布与能量损失，以及流体与固体相互 间的作用力与作用力矩。 流体力学中研究得最多的流体是水和空气。除水和空气以外 流体还包括作为汽轮机工作介质的水蒸汽、润滑油、石油、含泥 沙的水体、血液、溶化状态下的金属和燃烧后产生的成分复杂的 气体，高温条件下的等离子体等等。 4 应用高压水射

2、流技术对油井岩石割缝 例： 5 流体力学是一门即古老又新兴的学科，存在着极为 广阔 的研究天地。 二、流体力学的任务二、流体力学的任务 例如：航空、航天、航海、天文气象、地球物理、水利水电 、热能制冷、土建环保、石油化工、气液输送、燃烧爆炸、冶金采 矿、生物海洋、军工核能、机械制造、机械工程等等部门都有许多 流体力学问题。 6 三、流体力学的研究方法三、流体力学的研究方法 流体力学有三种研究方法。一种是理论方法，分析问题的 主次因素提出适当的假定，抽象出理论模型（如连续介质、理想 流体、不可压缩流体等等），适用数学工具寻求流体运动的普遍 解。一种是实验方法，将实验流动问题概括为相似的实验模型，

3、 在实验中观察现象、测定数据并进而按照一定方法推测实验结果。 再一种是计算方法，根据理论分析与实验观测拟订实验方案，通 过编制程序输入数据，用计算机算出数值解。 这三种研究方法各有所长，也各有所短。需要相辅相成 才有利于推进流体力学的发展。 现代流体力学已将这三种方法有机地结合起来，推动了 流体力学的飞速发展。 7 古希腊的阿基米德对流体力学学科的形成作出第一贡献。他 建立了包括物理浮力定律和浮力稳定性在内的液体平衡理论。奠 定了流体静力学的基础。 四、流体力学的发展史四、流体力学的发展史 流体力学的形成和发展大致分为五个时期： 第一时期：公元前二十世纪前。 抛射体在流体中的运动问题的提出。

4、第二时期：公元前二十世纪至十七世纪下叶。 阿基米德浮力的定量理论； 马里奥特测量运动物体阻力的天称； 帕斯卡 流体静力学的基本关系式； 第三时期：十七世纪下叶至二十世纪初叶。 牛 顿 粘性流体的剪应力公式； 8 伯 努 力 定长不可压缩流体的伯努力定理； 第四时期：二十世纪初叶至中叶。 普 朗 特 边界层理论。 欧 拉 流体运动的描述方法和无粘性流体运动的方程组; 拉格朗日 流函数； 雷 诺 雷诺实验、雷诺方程式； 纳维斯托克斯粘性流体运动微分方程。 第五时期：二十世纪中叶以后。 流体力学开始研究气象、海洋、石油、化工、能源、环保和 建筑等领域中的流体力学问题，并与有关邻近学科相互渗透，形 成

5、许多新分支。 9 五、如何学好流体力学五、如何学好流体力学 1.掌握从一般到特殊的学习方法 从物体机械运动普遍规律出发，掌握一般形式的基本方程组， 再根据具体条件分析具体问题，派生方程只是基本方程在不同条件 下的简化应用。 2.在掌握“三基”上下功夫 掌握基本原理、基本概念、基本方法，反复训练，深刻理解。 3.认真听课，适当记笔记 对自己认为的重点、难点认真听老师的讲解和处理方法，对典 型的课堂例题，应记录分析问题的思路、解题步骤。 10 4.作好预习，有准备地听课 对较难章节，一定要预习，看不懂的地方重点听老师讲解，要 把70的精力放在看书上，重要的是理解，不要死记硬背。 5.解题规范化，加强基本功训练 作业最好抄题，便于复习时参考。坚持用物理方法解题，要拆 题型，认真归纳，明确其中知识点，掌握解题思路和方法步骤，达 到解题触类旁通，举一反三的目的。 6.重视实验，亲手去做 对教学大纲中规定的实验都亲自认真去做，加强对所学知识的