工程流体力学 绪论.ppt

工程流体力学
主讲: 张先勇
长江大学机械工程学院
Engineering Fluid Mechanics
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11/28/2018
绪论
绪论
§ 工程流体力学的研究对象
§ 流体力学的发展简况
§ 流体力学的应用
§ 工程流体力学的研究方法
§ 本课程的学习任务
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§ 工程流体力学的研究对象
工程流体力学以流体为研究对象,研究流体宏观的平衡和运动的规律,流体与固体壁面之间的相互作用的规律,以及这些规律在工程实际中的应用。。
1、研究对象
理论流体力学——侧重于用数学分析方法进行理论探讨;
工程流体力学——从实用角度,对工程中涉及的问题建立相应的理论基础,并进行计算;
水力学——侧重于用物理分析和实验方法进行实用计算。
2、流体力学分类
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§ 流体力学的发展简况
I 早期发展阶段——公元前至17世纪中叶
在治理江河、农田灌溉、供水及航海等实践活动中积累了大量的流体基本知识。
突出成就:大禹治水、都江堰工程、阿基米德《论浮体》流体静力学定律等。
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§ 流体力学的发展简况
II 中期发展阶段——17世纪中叶至20世纪初叶
流体力学的初步形成和发展的时期,逐步建立和发展了解决流体力学问题的理论与实验方法。
代表人物:——牛顿内摩擦定律
——伯努利定理
——流体运动方程
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§ 流体力学的发展简况
III 后期发展阶段——20世纪初叶至20世纪中叶
流体力学迅猛发展阶段,以航空航天领域为重,流体力学的理论与实验研究在各个领域都取得了极大的发展。形成了两门重要的学科:空气动力学和计算流体力学。
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§ 流体力学的发展简况
IV 近期发展状况——20世纪中叶以后
20世纪50年代以后,流体力学已经建立了一个相对比较完整的科学研究体系,一些基本问题都得到了很好的解决。但是一些较难、较复杂的问题还不能利用现有的知识进行解释,如湍流、旋涡动力学、非定常流等。这些问题成为目前流体力学的主要研究方向。另外各种交叉学科的出现也极大地拓展了流体力学的研究领域。
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§ 流体力学的应用
1、工程流体力学渗透到生产生活的各个领域
日常生活:风扇、空调、自来水、供暖系统等;
机械工业:机械制造、锻压、轧钢、冶炼设备、液压与
气压传动系统占有重要地位;
水利工程:水电站、水利枢纽工程;
航空航天:空气动力学;
医学:血液流动、生物流体力学。
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§ 流体力学的应用
2、形成了诸多的交叉学科
计算流体力学、实验流体力学、生物流体力学、物理化学流体力学、地球流体力学、多相流体力学、电磁流体力学、高温气体动力学、非牛顿流体力学、爆炸力学、流变学等。
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