fluid4-4流体历史
(完整版)学习fluent(流体常识及软件计算参数设置)
luent中一些问题----(目录)1 如何入门2 CFD计算中涉及到的流体及流动的基本概念和术语2.1 理想流体（Ideal Fluid）和粘性流体（Viscous Fluid）2.2 牛顿流体（Newtonian Fluid）和非牛顿流体（non-Newtonian Fluid）2.3 可压缩流体（Compressible Fluid）和不可压缩流体（Incompressible Fluid）2.4 层流（Laminar Flow）和湍流（Turbulent Flow）2.5 定常流动（Steady Flow）和非定常流动（Unsteady Flow）2.6 亚音速流动(Subsonic)与超音速流动（Supersonic）2.7 热传导（Heat Transfer）及扩散（Diffusion）3 在数值模拟过程中，离散化的目的是什么？如何对计算区域进行离散化？离散化时通常使用哪些网格？如何对控制方程进行离散？离散化常用的方法有哪些？它们有什么不同？3.1 离散化的目的3.2 计算区域的离散及通常使用的网格3.3 控制方程的离散及其方法3.4 各种离散化方法的区别4 常见离散格式的性能的对比（稳定性、精度和经济性）5 流场数值计算的目的是什么？主要方法有哪些？其基本思路是什么？各自的适用范围是什么？6 可压缩流动和不可压缩流动，在数值解法上各有何特点？为何不可压缩流动在求解时反而比可压缩流动有更多的困难？6.1 可压缩Euler及Navier-Stokes方程数值解6.2 不可压缩Navier-Stokes方程求解7 什么叫边界条件？有何物理意义？它与初始条件有什么关系？8 在数值计算中，偏微分方程的双曲型方程、椭圆型方程、抛物型方程有什么区别？9 在网格生成技术中，什么叫贴体坐标系？什么叫网格独立解？10 在GAMBIT中显示的“check”主要通过哪几种来判断其网格的质量？及其在做网格时大致注意到哪些细节？11 在两个面的交界线上如果出现网格间距不同的情况时，即两块网格不连续时，怎么样克服这种情况呢？12 在设置GAMBIT边界层类型时需要注意的几个问题：a、没有定义的边界线如何处理？b、计算域内的内部边界如何处理（2D）？13 为何在划分网格后，还要指定边界类型和区域类型？常用的边界类型和区域类型有哪些？14 20 何为流体区域（fluid zone）和固体区域（solid zone）？为什么要使用区域的概念？FLUENT是怎样使用区域的？15 21 如何监视FLUENT的计算结果？如何判断计算是否收敛？在FLUENT中收敛准则是如何定义的？分析计算收敛性的各控制参数，并说明如何选择和设置这些参数？解决不收敛问题通常的几个解决方法是什么？16 22 什么叫松弛因子？松弛因子对计算结果有什么样的影响？它对计算的收敛情况又有什么样的影响？17 23 在FLUENT运行过程中，经常会出现“turbulence viscous rate”超过了极限值，此时如何解决？而这里的极限值指的是什么值？修正后它对计算结果有何影响18 24 在FLUENT运行计算时，为什么有时候总是出现“reversed flow”？其具体意义是什么？有没有办法避免？如果一直这样显示，它对最终的计算结果有什么样的影响26 什么叫问题的初始化？在FLUENT中初始化的方法对计算结果有什么样的影响？初始化中的“patch”怎么理解？27 什么叫PDF方法？FLUENT中模拟煤粉燃烧的方法有哪些？30 FLUENT运行过程中，出现残差曲线震荡是怎么回事？如何解决残差震荡的问题？残差震荡对计算收敛性和计算结果有什么影响？31数值模拟过程中，什么情况下出现伪扩散的情况？以及对于伪扩散在数值模拟过程中如何避免？32 FLUENT轮廓（contour）显示过程中，有时候标准轮廓线显示通常不能精确地显示其细节，特别是对于封闭的3D物体（如柱体），其原因是什么？如何解决？33 如果采用非稳态计算完毕后，如何才能更形象地显示出动态的效果图？34 在FLUENT的学习过程中，通常会涉及几个压力的概念，比如压力是相对值还是绝对值？参考压力有何作用？如何设置和利用它？35 在FLUENT结果的后处理过程中，如何将美观漂亮的定性分析的效果图和定量分析示意图插入到论文中来说明问题？36 在DPM模型中，粒子轨迹能表示粒子在计算域内的行程，如何显示单一粒径粒子的轨道（如20微米的粒子）？37 在FLUENT定义速度入口时，速度入口的适用范围是什么？湍流参数的定义方法有哪些？各自有什么不同？38 在计算完成后，如何显示某一断面上的温度值？如何得到速度矢量图？如何得到流线？39 分离式求解器和耦合式求解器的适用场合是什么？分析两种求解器在计算效率与精度方面的区别43 FLUENT中常用的文件格式类型：dbs，msh，cas，dat，trn，jou，profile等有什么用处？44 在计算区域内的某一个面（2D）或一个体（3D）内定义体积热源或组分质量源。
流体力学发展历程
流体力学发展历程流体力学是研究流体的运动和力学性质的学科，其发展历程可以追溯到古代。
本文将从古代到现代，梳理流体力学的发展历程。
古代，人们对水的运动和性质有了初步的认识。
古希腊的亚里士多德提出了流体的连续性原理，他认为流体是连续不断的。
在古代中国，张衡发明了地动仪，通过水的流动来模拟地震，这也是古代流体力学的重要成果之一。
17世纪，随着科学革命的兴起，流体力学开始得到系统的发展。
英国科学家牛顿提出了流体的黏性理论，他认为流体的黏性是导致流体摩擦的原因。
此后，德国数学家伯努利提出了伯努利原理，揭示了流体运动中能量守恒的基本原理。
18世纪，瑞士数学家欧拉为流体力学奠定了坚实的理论基础。
他提出了欧拉方程，描述了理想流体的运动规律。
欧拉方程是流体力学的基本方程之一，对后来的研究具有重要影响。
19世纪，流体力学的研究逐渐扩展到气体和空气动力学领域。
德国物理学家克劳修斯提出了克劳修斯方程，描述了气体的运动规律。
克劳修斯方程是流体力学中重要的方程之一，被广泛应用于航空航天领域。
20世纪初，爱尔兰数学家雷诺为流体力学的发展做出了重要贡献。
他提出了雷诺数，用于描述流体流动的稳定性。
雷诺数在流体力学中具有重要的应用价值，被广泛用于流体力学实验和数值模拟中。
20世纪中叶以后，随着计算机技术和数值模拟方法的发展，流体力学得到了广泛的应用和研究。
计算流体力学（CFD）成为流体力学研究的重要工具之一，可以通过数值方法模拟和预测流体的运动和性质。
近年来，随着科学技术的不断进步，流体力学的研究也在不断深入。
人们开始研究微观尺度下的流体力学问题，如纳米流体力学和微流体力学。
此外，流体力学在生物医学领域的应用也越来越广泛，如血液流动、呼吸系统等。
总结起来，流体力学的发展历程可以追溯到古代，经过了古代的初步认识、17世纪的理论建立、18世纪的基础奠定、19世纪的扩展应用以及20世纪的数值模拟和应用拓展。
随着科学技术的发展，流体力学的研究也在不断深入，为我们认识和应用流体提供了重要的理论和方法。
第4章 流体基本知识
注：不是流体没有粘性
一、流体的静压强定义：
流体的压强(pressure) ：在流体内部或固体壁面所存在的单位 面积上 的法向作用力 流体静压强（static pressure)：流体处于静止状态时的压强。
p
lim
A0
P A
4、稳定流和非稳定流
定常流动(steady flow) :流动物理参数不随时间而变化
如：p f ( x, y, z), u f ( x, y, z, )
非定常流动(unsteady flow) :流动物理参数随时间而变化
如：p f ( x, y, z, t ), u f ( x, y, z, t )
式中μ——黏度或黏滞系数(viscosity or absolute viscosity)。
黏度的单位是：N.s/m2或Pa.s 黏度μ的物理意义：表征单位速度梯度作用下的切应力， 反映了流体黏性的动力性质，所以μ又被称为动力黏度。 与动力黏度μ对应的是运动黏度υ(kinematic viscosity)，二 者的关系是
V 0
V 0
V
V
G V
三、流体的压缩性与膨胀性 1、压缩性： 定义：在一定的温度下，流体的体积随压强升高而缩 小的性质 表示方法：体积压缩系数β (The coefficient of compressibility)
1 dV V dp
（1/Pa）
2、膨胀性： 定义： 在一定的压强下，流体的体积随温度的升 高而增大的性质 表示方法：温度膨胀系数α(the coefficient of expansibility)
特别注意：流体静压强的分 布规律只适用于静止、同种、 连续的流体。
(完整版)工程流体力学
➢ Offshore structures, coastal structures, harbors, ports, …
➢ Ships, submarines, remote-operated vehicles,
Engineering Applications
Bernoulli
(1667-1748)
Euler
(1707-1783)
Navier
(1785-1836)
Stokes
(1819-1903)
Reynolds
(1842-1912)
Prandtl
(1875-1953)
Taylor
(1886-1975)
流体力学在生活中
• 无处不在
– 天气和气候 – 运输工具: 汽车, 火车, 船和飞机. – 环境 – 生物工程和医学 – 运动和休闲 – 人体内的流体 – ………………………………
• 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。
Water sports
运动和休闲
Cycling
Offshore racing
Auto racing
Surfing
What fluids are needed to run your
car?
➢ Gasoline (fuel) ➢ Air (air/fuel mixture,
大学物理：第五章 流体力学 (Fluid Mechanics)
Aneurysm(动脉瘤)
若处动脉的半径增大N倍 血液流速就缩小N2倍 病灶处的压强大幅度上降 由于该处血管壁薄，使血 管容易破裂。
上海交通大学 物理系
Atherosclerosis（动脉粥样硬化）
动脉病变从内膜开始。一 般先有脂质和复合糖类积 聚、出血及血栓形成，纤 维组织增生及钙质沉着， 并有动脉中层的逐渐蜕变 和钙化，病变常累及弹性 及大中等肌性动脉，
?
? hB=0.5m
P0
?
0
1 2
v
2 c
ghc
Pc
1 2
v
2 A
ghA
PA
vc 2ghA 6 m / s
B,C点
1 2
v
2 c
ghc
Pc
1 2
v
2 B
ghB
PB
SBvB SCvC
PB P0 0.85g
PB P0 ghD
hD 0.85m
上海交通大学 物理系
一柱形容器，高1m、截面积为5x10-2 m2，储满水 ，在容器底部有一面积为2x10-4 m2 的水龙头，问 使容器中的水流尽需多少时间？
度变小，压强变大
压力
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马格纳斯效应
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机翼受到的举力
Q：用机翼上、下的流速变化，讨论其受到的升力，是否合理
上海交通大学 物理系
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压强的范围
太阳中心 地球中心 实验室能维持的最大压强 最深的海沟 尖鞋跟对地板 汽车轮胎 海平面的大气压 正常的血压 最好的实验室真空
四、液流连续原理(Principle of continuity of flow)
流体包裹体课件ppt
1、熔融包裹体（melt inclusion）
熔融包裹体也称为硅酸盐包裹体
(silicate inclusion)，可以分为：晶质熔融 包裹体(crystalline melt inclusion)和非晶 质熔融包裹体(amorphous melt inclusion)。
非晶质熔融（硅酸盐）包裹体也可以
⑵ VCO2与LCO2的均一化温度(ThCO2)一般<31.
第二章流体包裹体(Fluid inclusion)
（三）、物相分类（classification of physical phase）
分类依据：在成因分类基础上，根据现 在常温、常压条件下所见到的包裹体中所 出现物理相态及组合来进行的分类。
Na2CO3: -3℃；
④ 溶解的先后： 先溶解，
后溶解；
P136—137 图9-3，图9-4。
镜下的鉴定工作是我们研究流体包裹体的基础。
非晶质熔融（硅酸盐）包裹体也可以称为玻璃质包裹体(glass inclusion)。
4、子矿物（D— daughter mineral）
2）气+液→加温→气体变大，液体变小→液体消失→均一为气相（等容线下部）。
有机酸的脱酸反应会涉及CO2、CH4等气体，直接影响到成矿体系的Eh条件。
主要研究成岩成矿的年龄。
们的任务，就是通过我们的工作，找出成 富气相（vapor-rich）的(气液)包裹体和富液相（liquid-rich）的（气液）包裹体。
会形成水石盐（NaCl·2H2O），据其熔点，求盐度。
矿的规律性（根本原因的外部表现的集 1℃（纯二氧化碳的均一温度为31.
• 一个矿床的形成，归纳起来主要有两大方
面的控制条件：地质条件（地层、构造、
超流体简介
5.超流体的最新理论
时空或许是某种形式的超流体。超流体是一种物 质状态，完全缺乏黏性，正由于没有摩擦力，它 可以永无止境地流动而不会失去能量。按照里贝 拉蒂和马切诺尼的理论，时空作为这种特殊的物 质形式，也具有非同寻常的特性，就像声音在空 气中传播一样，它提供了一种介质，能让波和光 子得以传播。
2015-4-3
THANK YOU
超流体，如超冷冻的氦-4，有很多稀奇的性质。 它就像一般液体加上超流体的特有的性质，如全 无粘性、零熵度，和无限大的热传导率。(故此在 超流体中出现温差是不可能的，就如超导体内没 有电势差一样。)其中最令人叹为观止的是“热机 效应”(Thermomechanical effect)，或称“喷泉效 应”(Fountain effect)。如一纤细管放在一池超流 氦之中，而纤细管被加热 (如对它照光)，氦便会 爬上管顶。 这是克劳修斯-克拉佩龙方程的结果。 另一样奇特现象是超流氦可以在任何放置它的容 器表面上形成一层单原子厚度的液体薄膜。
超流体
1.超流体的简介 2.超流体的起源 3.超流体的原理 4.超流体的运用 5.超流体的最新理论 6.超临界流体CO2萃取技术的发展
1.超流体的简介
超流体是一种物质状态，特点是完全缺乏黏性。 如果将超流体放置于环状的容器中，由于没有摩 擦力，它可以永无止尽地流动。它能以零阻力通 过微管，甚至能从碗中向上“滴”出而逃逸。 液态氦在-271℃以下时，它的内摩擦系数变为零， 这时液态氦可以流过半径为十的负五次方厘米的 小孔或毛细管，这种现象叫做超流现象 (Superfluidity)，这种液体叫做超流体(Superfluid)。
3.超流体的原理
实验发现，液氦能沿极细的毛细管流动而几乎不 呈现任何粘滞性，这一现象首先由卡皮查于1937 年观察到的，称之为超流性，实验还发现，存在 一个临界速度v，在v以上，超流流动被破坏。氦 由正常流体和超流体两部分组成，其中超流部分 没有粘滞性，熵也为零，而正常流体部分的性质 与普通的经典流体一样，具有粘滞性和熵，朗道 认为超流成分则是在理想背景流体上的一些元激 发。
流体力学发展史
流体力学发展史点上方“模拟在线”查看更多“牛B”资讯！流体力学是力学的一个分支，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。
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。
流体力学的发展简史流体力学是在人类同自然界作斗争和在生产实践中逐步发展起来的。
古时中国有大禹治水疏通江河的传说；秦朝李冰父子带领劳动人民修建的都江堰，至今还在发挥着作用；大约与此同时，古罗马人建成了大规模的供水管道系统等等。
对流体力学学科的形成作出第一个贡献的是古希腊的阿基米德，他建立了包括物理浮力定律和浮体稳定性在内的液体平衡理论，奠定了流体静力学的基础。
此后千余年间，流体力学没有重大发展。
直到15世纪，意大利达·芬奇的著作才谈到水波、管流、水力机械、鸟的飞翔原理等问题；17世纪，帕斯卡阐明了静止流体中压力的概念。
但流体力学尤其是流体动力学作为一门严密的科学，却是随着经典力学建立了速度、加速度，力、流场等概念，以及质量、动量、能量三个守恒定律的奠定之后才逐步形成的。
医学物理学-课件--流体的运动
Rf
8L R 4
泊肃叶定律另一表式: Q P Rf
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例３-３（Ｐ38）
成年人主动脉的半径约为1.3×10－2m，问在
一段0.2m 距离内的流阻和压强降落ΔＰ为多少？ 设血流量为1.00×10－４m3·s－１ ，η＝
3.0×10－3pa·s.
解:
8L 83.01030.2 Rf R4 3.14(1.3102)4
即在水平管中流动的流体，
流速小的地方压强较大，
流速大的地方压强较小.
A B
喷雾器
水流抽气机
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2.汾丘里流量计
∵ P11 212P21 222
S11S22
h
P1P2 gh
∴
2gh 1 S2 S12 S22
P2 S2
P1 υ1
S1
流体的流量：
QS11 S1S2
圆柱 机翼
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三、稳定流动：
流场
vB B
C vC
A
vA
稳定流动（steady flow）：流体中各 点的速度都不随时 间而变化.
（1）流线形状不变； （2）流线不相交.
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流管（tube of flow）：流体中通过一小截面 积周边各点的流线所围成的管状区域.
１
２
特例：P1P2 E
结论：粘性流体在均匀水平管中 流动需要一定的压强差来维持.
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二、泊肃叶定律 (Poiseuille,s law)
稳定流动时： P1 F f
rR
f
压力差： F(P 1P 2)r2
内摩擦力：f 2rLd
流体力学发展简史
流体力学发展历史270BC Archimedes(287BC-212BC) Buoyancy1644E.Torricellie(1608-1647)’s Barometer 1650B.Pascal(1623-1662) Principle 1662 B.Boyle(1627-1681) Boyle’s Law 玻意尔－马略特定律：体积与压力成反比1668E.Mariotte(1620-1684) Hydrostatics 1678I.Newton(1642-1723)’s Law on viscosity 1732H.Pitot(1695-1771) Pitot’s tube 批脱管 1738Daniel Bernoulli(1706-1782) Conservation of Energy(Bernoulli Equation) 1752J.Le.R.D’Alermbert(1717-1783) D’Alermber Paradox 1755L.Eulor(1707-1783) Euler Equations 1777C.Bossut(1730-1814) First Experiments in water tank 1802J.L.Gray-Lussac(1778-1850) Gray-Lussac’s Law P RT ρ= 1809G .Cayley(1773-1858) Notion on Aviation 1822C-L-M-H Navier(1785-1836) Fomuler of N-S Equation 1823F.B.J Fourrier(1768-1830) Laws on Heat Conductivity 1834J.C Rissell(?-1881) Solitary Wave 1839GH.L Hagen(1797-1854) 1840J.L.M.Poissenille(1797-1869) Hagen- Poissenille Flow 1845H.V on Helmhotz(1821-1894) V ortex Dynamics 1845G .G .Stokes(1819-1903) N-S Equation 1860Hemholtz’s Theorem on Velocity Decomposition 1878Lord, Reyleigh(1842-1919) Theory on Lifting(Magnus Effect) 1883 O.Reynolds(1842-1919) Experiment on Transition from Laminar toTurbulent1887 E.Mach(1838-1916) Mach Number1895 D.J.Kortewey, KDV Equation1901 H.Beriard’s Converction1902 N.E.Joukovsky(1847-1921) Joukovsky’s Theory on lift1902 M.W.Kutta(1867-1944) Kutta’s Condi tion1903 飞机上天1904 KA.Tsiorkovsky(1857-1935) First Cosmic Speed(Priciple for Rockets) 1905 Prandtl Supersonic Wind Tunnel(M=1.5)1912 Th.v on K’arman(1881-1963) K’arman V ortex Street1921 G.I.Taylor(1848-1951) Taylor’s V ortices1940 周培源(1902-1993) Modle Theory for Turbulent1941 钱学森(1911-)& von K’arman K’arman-Tsien Formula流体力学大事年表公元前3世纪阿基米德（287－212BC）发现浮力定律（阿基米德原理）；发明阿基米德螺旋提水机；1644 托里拆里（E.Torricelli,1608-1647）制成气压计；导出小孔出流公式；1650 帕斯卡（B.Pascal,1623-1662）提出液体中压力传递的帕斯卡原理；1662 波义尔（R.Boyle,1627-1691）建立气体的波义尔定律；1668马略特（E.Mariotte，1620－1684），出版专著《论水和其它流体的运动》奠定流体静力学和流体运动学的基础；1678 牛顿（I.Newton,1642-1727）研究在流体中运动物体所受的阻力，并建立牛顿粘性定律；1732 皮托（H.Pitot,1695-1771）发明测量流体压力的皮托管；1738丹尼尔·伯努利（D.Bernoulli,1700-1782）出版《流体动力学》，将力学中的活力（能量）守恒原理引入流体力学，建立伯努利定理（伯努利方程）；1752 达朗贝尔（J. le R. D’Alembert,1717-1783）提出理想流体运动的达朗贝尔佯谬；1755欧拉（L.Euler,1707-1783）导出流体平衡方程和流体运动方程（欧拉方程）；1763 玻尔达（J-C.Borda,1733-1799）进行流体阻力试验，给出阻力公式，开粘性流体力学研究先河；1777 玻素（C.Bossut,1730-1814）等完成第一个船池船模试验；1802 盖·吕萨克（J.L.Gay-Lussac,1778-1850）建立完全气体的状态方程；1809 凯利（G.Cayley,1773-1858）建立航空飞行器概念；1822 纳维（C-L-M-H.Navier,1785-1836）导出粘性流体动力学的动量方程；1822 傅立叶（J-B-J Fourier,1768-1830）建立傅立叶导热定律; 1834 罗素（J,S.Russell）在苏格兰的联合运河上发现孤立波；1839 哈根（G.H.L.Hagen,1797-1884）和泊肃叶（J.L.M.Poiseuille, 1797-1969）研究圆管内的粘性流动给出哈根－泊肃叶公式；1845 斯托克斯（G.G.Stokes,1819-1903）更简洁严谨地导出粘性流体动力学的动量方程（纳维－斯托克斯方程）；1845 亥姆霍兹（H. von Helmholtz,1821-1894）建立涡旋的基本概念，奠定涡动力学基础；1851 斯托克斯研究小球在粘性流体中的运动，给出斯托克斯阻力公式；1860 亥姆霍兹建立流体运动的速度分解定理；1878 兰姆（mb,1849-1934）出版流体力学经典著作《流体运动的数学理论》,1895年增订再版时改名《流体动力学》；1878 瑞利（Lord Rayleigh,1842-1919）研究有环量的圆柱绕流问题，发现升力，从理论上解释了马格努斯效应；1883 雷诺（O.Reynolds,1842-1912）完成著名的雷诺转捩实验，提出雷诺数（Sommerfeld于1908年命名）；1887 马赫（E.Mach,1838-1916）提出马赫数的概念1891 兰彻斯特（nchester,1868-1946）提出速度环量概念，建立升力理论，并发展了有限翼展理论；1895 科特沃赫（D.J.Korteweg）和德弗里斯(G.de Vries)建立KdV方程；1901 贝纳尔（H.Benard）研究对流传热稳定性，发现贝纳尔腔；1902－儒科夫斯基（N.E.Joukovsky,1847-1921）导出儒科夫斯基公式，奠定机翼理论基础；1902 库塔（M.W.Kutta,1867-1944）提出机翼流动的库塔条件；1902 瑞利建立流体力学的量纲分析和相似理论；1903 莱特兄弟（W.Wright,1867-1912;O.Wright,1871-1948）人类第一次飞行成功；1903 齐奥尔可夫斯基（K.A.Tsiolkovsky,1857-1835）导出火箭运动基本公式和第一宇宙速度；1904 普朗特（L.Prandtl,1875-1953）建立边界层理论；1905 普朗特建成超音速风洞（马赫数为1.5）；1910 冯卡门（Th.von Karman,1881-1963）建立卡门涡街理论；1908 瑞利和索末费尔德（A.Sommerfeld,1868-1951）研究平行流的稳定性，导出索末费尔德方程；1921 泰勒（G.I.Taylor,1886-1975）提出湍流统计理论基本概念；1923 泰勒研究同心圆筒间旋转流动稳定性，发现泰勒涡；1940 周培源（1902－1993）创建湍流模式理论；1926 普朗特提出湍流的混合长度理论；1941 钱学森（1911－）和冯卡门导出机翼理论的卡门－钱公式；1963 洛伦兹（E.Lorenz）发现混沌和奇怪吸引子。
流体力学发展简史
流体力学发展简史流体力学是一个研究流体动力学（包括气体和液体）的学科，它旨在研究流体在各种条件下的运动和相互作用，以及解决相关的工程问题。
流体力学的历史可以追溯到古希腊时代，阿基米德是流体力学的先驱者之一，他通过研究浮力和密度差异等现象，让我们更深刻地理解了流体的行为。
在欧洲文艺复兴时期，达芬奇也写了一份流体力学论文，将其称为“有机会和应用范围广泛的科学”。
到了17世纪，达西和伯努利两位科学家首次发表了关于流体流动的理论模型。
此后，他们对不同形状的流体容器进行实验，研究了流体的流动规律，从而确立了牛顿第二定律。
18世纪末，欧拉提出了欧拉方程，讲述了质量、速度和力之间的关系，被认为是流体力学的奠基之作。
此后，克劳修斯和纳维阐释了欧拉方程，使得流体力学理论更加准确和完善。
在研究流体运动，特别是气体动力学方面，伽利略也提出了光学分光理论，进一步推进了流体力学的研究。
然而，随着物理学和数学领域的不断发展，流体力学的研究也在不断深入。
在20世纪初，雷诺和普朗特分别提出了反映流体流动的两种量纲分析方法。
此外，纽曼和里斯数学家们则通过微分方程与函数的分析，开展了新的数学研究。
此后，流体力学的研究继续向前发展。
在20世纪30年代初，瑞利在研究气体分子运动时，提出了雷诺数的概念，该概念表征了不同粘度的流体在力下运动能力的不同程度。
此后，瑞利还推出了一种新的流体力学理论，即马克思托夫流体力学。
在20世纪40年代，随着计算机的运用，人们得以开展更复杂、更细致的流体力学研究。
人们研究了众多的流体力学问题，包括层流、水泵、飞机机身外形、化学反应器、地下水流等等。
目前，流体力学已经成为一个十分成熟的学科。
人们在研究流体力学时，不仅需要使用数学和物理学等知识，还需要结合工程实践，掌握液体和气体在不同应用场景下的流动规律。
随着科技的不断进步，流体力学的研究也在不断改进和更新，未来还将推动更多的科学技术进步。
化工原理第一章 流体流动-学习要点
1.3 流体动力学 ( Fluid dynamics )
1.3.3 伯努利方程 ( Bernoulli equation ) 机械能的形式
位能: 流体在重力场中， 位能: 流体在重力场中，相对于基准水平面所具有的能量 动能: 动能: 流体由于流动所具有的能量 静压能：流体由于克服静压强流动所具有的能量 静压能： 能量损失： 能量损失：流体克服流动阻力损失的机械能 外加功：流体输送机械向流体传递的能量 外加功：
ε r :=
1
2ε 18.7 ) = 1.74 − 2 ⋅ lg( + d Re λ λ
Re :=
−3
0.005 × 10
−3
ε r = 2.857 × 10
1.1 流体性质 ( Properties of fluid )
1.1.2 压强 ( pressure )
表 压=绝对压力-大气压力 绝对压力真空度= 真空度=-表压强 真空度=大气压力真空度=大气压力-绝对压力 压强表：读数为表压强， 压强表：读数为表压强，用于被测体系绝对压强高于环境 大气压 真空表：读数为真空度， 真空表：读数为真空度，用于被测体系绝对压强低于环境 大气压 说明：(1)表压于当地大气压强有关 说明：(1)表压于当地大气压强有关 (2)绝压、表压、真空度， (2)绝压、表压、真空度，一定要标注 绝压 (3)压力相除运算时， (3)压力相除运算时，一定要用绝压 压力相除运算时 压力加减运算时，都可以，但要统一并注明 压力加减运算时，都可以，
1.4 流体流动现象 ( Fluid-flow phenomena )
1.4.1 流动类型 (The types of fluid flow)
Re = duρ
µ
Reynolds number is a dimensionless group .
超临界流体简介
§1 超临界流体简介超临界流体（Supercritical Fluids，SCF）技术是近年来发展迅速之一项新型技术，应用范围广阔，早期主要用于萃取分离1方面，现则已深入到分析化学2-4、生化反应5-6及微粒制备7-11等各领域。
1、超临界流体的发展历程物质的超临界状态最早于1822年被Cagnigard de la Tour所发现并且加以描述。
1861年，Core描述了Naphthalene于二氧化碳中的溶解现象。
1869年， Andrews对二氧化碳和氮气，进行二元化物(binary mixtures)相行为深入研究，测得二氧化碳之临界点。
而有关超临界流体溶液沉淀析出最早的文献，是于1879年，由Hanny 及 Hogarth所提出。
发现在常压下碘化钾不溶于乙醇，但超临界状态下的乙醇则对碘化钾具相当的溶解力。
当压力增加时，碘化钾的溶解度增加；当压力下降时，则有雪花般的晶体析出。
是首先提出压力会影响溶质溶解度之观念者。
1906年，Buchner指出溶质于超临界流体中之溶解度，亦受溶质本身之蒸气压影响。
1939年，Horwarth申请的用超临界二氧化碳流体来浓缩果汁的第一份专利。
1954年，Francis搜集464个物质的相图，并描述261种有机化合物于液态二氧化碳的溶解度。
1955年，Todd及Elgin首先将超临界流体用于分离物质。
一个或一个以上的混合物质，于高压状态下可以溶于超临界流体，当压力降低物质可被回收。
1959年，Elgin及Weinstock 发表了超临界流体用于液体溶液的分离。
1963年，Zosel申请利用超临界二氧化碳萃取68种不同物质的专利。
1963~1972年苏联Krasnodar研究学会利用超临界流体萃取80余种不同植物。
1970年，能源危机与环保政策对传统有机溶剂的管制渐趋严格，使得超临界二氧化碳的研究与利用被大量开发。
1980年后，超临界流体萃取法，开始广泛应用于各种材料制备上。
学习fluent-(流体常识及软件计算参数设置)
学习fluent-(流体常识及软件计算参数设置)luent中一些问题----(目录)1 如何入门2 CFD计算中涉及到的流体及流动的基本概念和术语2.1 理想流体（Ideal Fluid）和粘性流体（Viscous Fluid）2.2 牛顿流体（Newtonian Fluid）和非牛顿流体（non-Newtonian Fluid）2.3 可压缩流体（Compressible Fluid）和不可压缩流体（Incompressible Fluid）2.4 层流（Laminar Flow）和湍流（Turbulent Flow）2.5 定常流动（Steady Flow）和非定常流动（Unsteady Flow）2.6 亚音速流动(Subsonic)与超音速流动（Supersonic）2.7 热传导（Heat Transfer）及扩散（Diffusion）3 在数值模拟过程中，离散化的目的是什么？如何对计算区域进行离散化？离散化时通常使用哪些网格？如何对控制方程进行离散？离散化常用的方法有哪些？它们有什么不同？3.1 离散化的目的3.2 计算区域的离散及通常使用的网格3.3 控制方程的离散及其方法3.4 各种离散化方法的区别4 常见离散格式的性能的对比（稳定性、精度和经济性）5 流场数值计算的目的是什么？主要方法有哪些？其基本思路是什么？各自的适用范围是什么？6 可压缩流动和不可压缩流动，在数值解法上各有何特点？为何不可压缩流动在求解时反而比可压缩流动有更多的困难？6.1 可压缩Euler及Navier-Stokes方程数值解6.2 不可压缩Navier-Stokes方程求解7 什么叫边界条件？有何物理意义？它与初始条件有什么关系？8 在数值计算中，偏微分方程的双曲型方程、椭圆型方程、抛物型方程有什么区别？9 在网格生成技术中，什么叫贴体坐标系？什么叫网格独立解？10 在GAMBIT中显示的“check”主要通过哪几种来判断其网格的质量？及其在做网格时大致注意到哪些细节？11 在两个面的交界线上如果出现网格间距不同的情况时，即两块网格不连续时，怎么样克服这种情况呢？12 在设置GAMBIT边界层类型时需要注意的几个问题：a、没有定义的边界线如何处理？b、计算域内的内部边界如何处理（2D）？13 为何在划分网格后，还要指定边界类型和区域类型？常用的边界类型和区域类型有哪些？14 20 何为流体区域（fluid zone）和固体区域（solid zone）？为什么要使用区域的概念？FLUENT是怎样使用区域的？15 21 如何监视FLUENT的计算结果？如何判断计算是否收敛？在FLUENT中收敛准则是如何定义的？分析计算收敛性的各控制参数，并说明如何选择和设置这些参数？解决不收敛问题通常的几个解决方法是什么？16 22 什么叫松弛因子？松弛因子对计算结果有什么样的影响？它对计算的收敛情况又有什么样的影响？17 23 在FLUENT运行过程中，经常会出现“turbulence viscous rate”超过了极限值，此时如何解决？而这里的极限值指的是什么值？修正后它对计算结果有何影响18 24 在FLUENT运行计算时，为什么有时候总是出现“reversed flow”？其具体意义是什么？有没有办法避免？如果一直这样显示，它对最终的计算结果有什么样的影响26 什么叫问题的初始化？在FLUENT中初始化的方法对计算结果有什么样的影响？初始化中的“patch”怎么理解？27 什么叫PDF方法？FLUENT中模拟煤粉燃烧的方法有哪些？30 FLUENT运行过程中，出现残差曲线震荡是怎么回事？如何解决残差震荡的问题？残差震荡对计算收敛性和计算结果有什么影响？31数值模拟过程中，什么情况下出现伪扩散的情况？以及对于伪扩散在数值模拟过程中如何避免？32 FLUENT轮廓（contour）显示过程中，有时候标准轮廓线显示通常不能精确地显示其细节，特别是对于封闭的3D物体（如柱体），其原因是什么？如何解决？33 如果采用非稳态计算完毕后，如何才能更形象地显示出动态的效果图？34 在FLUENT的学习过程中，通常会涉及几个压力的概念，比如压力是相对值还是绝对值？参考压力有何作用？如何设置和利用它？35 在FLUENT结果的后处理过程中，如何将美观漂亮的定性分析的效果图和定量分析示意图插入到论文中来说明问题？36 在DPM模型中，粒子轨迹能表示粒子在计算域内的行程，如何显示单一粒径粒子的轨道（如20微米的粒子）？37 在FLUENT定义速度入口时，速度入口的适用范围是什么？湍流参数的定义方法有哪些？各自有什么不同？38 在计算完成后，如何显示某一断面上的温度值？如何得到速度矢量图？如何得到流线？39 分离式求解器和耦合式求解器的适用场合是什么？分析两种求解器在计算效率与精度方面的区别43 FLUENT中常用的文件格式类型：dbs，msh，cas，dat，trn，jou，profile等有什么用处？44 在计算区域内的某一个面（2D）或一个体（3D）内定义体积热源或组分质量源。
流体机械的发展历程
流体机械的发展历程流体机械是指用来改变流体的能量状态和流动方向的机械装置，其发展历程可以追溯到数千年前。
古代的灌溉系统可以被看作是最早的流体机械。
例如，古代埃及的尼罗河灌溉系统利用了水的流动来灌溉农田，提高农作物的产量。
另外，在古希腊和古罗马时期，人们开始使用水力机构来提供动力，如水车和水轮机。
这些机械利用了水流的能量来驱动磨坊、酿酒厂等设备，极大地改善了人们的生产效率。
到了18世纪，工业革命的到来将流体机械的发展推向了一个新的高峰。
蒸汽机的发明使得人们第一次能够将燃料的热能转化为机械能。
随着蒸汽机的广泛应用，各种新的流体机械相继出现，如蒸汽泵和蒸汽涡轮机。
蒸汽泵广泛应用于煤矿和工厂中，用于抽取水和其他液体。
19世纪末到20世纪初，电力的发展推动了流体机械的发展。
水力发电厂开始大量建设，水轮机成为主要的发电机。
而内燃机的发明也带来了新的机会。
内燃机通过燃烧燃料产生的高温高压气体来驱动机械，取代了蒸汽机成为主要的动力源。
涡轮机的发展也开始受到关注，这种机械利用流体的旋转能量转化为机械能。
随着现代科学技术的快速发展，流体机械的发展也进入了一个新的阶段。
涡轮机得到了进一步改进和提高，高效率、大功率的涡轮机广泛应用于水力发电厂、汽轮发电厂和船舶等领域。
而涡喷发动机的问世，使得航空业迎来了飞速发展的机会。
此外，流体机械还广泛应用于工业、农业、石化、航天等领域。
例如，离心泵被广泛应用于供水系统和工业流程中，用于输送液体和增加系统压力。
喷气推进系统被用于航空和航天领域，产生推力使飞行器运动。
总的来说，流体机械的发展历程可以追溯到古代，经历了灌溉系统、水力机械、蒸汽机和涡轮机的不断演进。
随着现代科技的快速发展，流体机械在各个领域都发挥着重要作用，为社会的发展提供了强大的动力。
相信在未来，随着科学技术的进步，流体机械将会继续推陈出新，为人类创造更美好的未来。
流体力学发展史
流体力学发展简史流体力学作为经典力学的一个重要分支，其发展与数学、力学的发展密不可分。
它同样是人类在长期与自然灾害作斗争的过程中逐步认识和掌握自然规律，逐渐发展形成的，是人类集体智慧的结晶。
人类最早对流体力学的认识是从治水、灌溉、航行等方面开始的。
在我国水力事业的历史十分悠久。
4000多年前的大禹治水，说明我国古代已有大规模的治河工程。
秦代，在公元前256-前210年间便修建了都江堰、郑国渠、灵渠三大水利工程，特别是李冰父子领导修建的都江堰，既有利于岷江洪水的疏排，又能常年用于灌溉农田，并总结出"深淘滩，低作堰"、"遇弯截角，逢正抽心"的治水原则。
说明当时对明槽水流和堰流流动规律的认识已经达到相当水平。
西汉武帝（公元前156-前87）时期，为引洛水灌溉农田，在黄土高原上修建了龙首渠，创造性地采用了井渠法，即用竖井沟通长十余里的穿山隧洞，有效地防止了黄土的塌方。
在古代，以水为动力的简单机械也有了长足的发展，例如用水轮提水，或通过简单的机械传动去碾米、磨面等。
东汉杜诗任南阳太守时（公元37年）曾创造水排（水力鼓风机），利用水力，通过传动机械，使皮制鼓风囊连续开合，将空气送入冶金炉，较西欧约早了一千一百年。
古代的铜壶滴漏（铜壶刻漏）--计时工具，就是利用孔口出流使铜壶的水位变化来计算时间的。
说明当时对孔口出流已有相当的认识。
北宋（960-1126）时期，在运河上修建的真州船闸与十四世纪末荷兰的同类船闸相比，约早三百多年。
明朝的水利家潘季顺（1521-1595）提出了"筑堤防溢，建坝减水，以堤束水，以水攻沙"和"借清刷黄"的治黄原则，并著有《两河管见》、《两河经略》和《河防一揽》。
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。
欧美诸国历史上有记载的最早从事流体力学现象研究的是古希腊学者阿基米德（Archimedes，公元前287－212），在公元前250年发表学术论文《论浮体》，第一个阐明了相对密度的概念，发现了物体在流体中所受浮力的基本原理──阿基米德原理。
流体力学历史
它研究流体静止和运动的力学规律，及其在工程技术中的应用。
流 理论流体力学：建立理论模型，以理论研究为主。 体 力 实验流体力学：对理论流体力学的补充、验证和修正。 学
计算流体力学：通过计算机来模拟(仿真)真实的流场 （CFD）。
依照研究方向不同，流体力学的分支是很多的。 比如：水力学、气体动力学、粘性流体力学，真实流体力学、电磁流体力学，
3.从19世纪末起，人们将理论分析方法和实验分析方法相结合，以解决 实际问题，同时古典流体力学和实验流体力学的内容也不断更新变 化，如提出了相似理论和量纲分析，边界层理论和紊流理论等，在 此基础上，最终形成了理论与实践并重的研究实际流体模型的现代 流体力学。在20世纪60年代以后，由于计算机的发展与普及，流体 力学的应用更是日益广泛。
化学流体力学、稀薄气体动力学和两相流体力学等。
丹·伯努利简介
丹 ·伯 努 利 （ Daniel Bernoull ， 1700— 1782）：瑞士科学家，曾在俄国彼得堡科学 院任教，他在流体力学、气体动力学、微分 方程和概率论等方面都有重大贡献，是理论 流体力学的创始人。
伯努利以《流体动力学》（1738）一书 著称于世，书中提出流体力学的一个定理， 反映了理想流体（不可压缩、不计粘性的流 体）中能量守恒定律。这个定理和相应的公 式称为伯努利定理和伯努利公式。
1883年 雷诺——雷诺实验（判断流态） 1903年 普朗特——边界层概念（绕流运动） 1933-1934年 尼古拉兹——尼古拉兹实验（确定阻力 系数） …… 流体力学与相关的邻近学科相互渗透，形成很多新 分支和交叉学科
流体力学的研究方法
理论分析方法、实验方法、数值方法相互配合，互为补充 • 理论研究方法
流体的分类
CH1 流体流动
1.1 流体的物理性质 1.2 流体静力学基本方程式 1.3 流体流动的基本方程 1.4 流体流动现象 1.5 流体在管内的流动阻力 1.6 管路计算 1.7 流量测量
Non-Newtonian Fluids
非牛顿型流体
❖ 流体的粘度与剪切力的 关系
❖ 塑性流体录像 ❖ 非牛顿流体硅橡胶的依
μ为表观粘度，非牛顿流体 的μ与速度梯度有关
(dduy)n
n=1, 牛顿流体 n1，非牛顿流体
Ø牛顿流体（ Newtonian fluid）
气体、水、酒、醋、低浓度牛d）
干酪、巧克力浆、肥皂、纸浆、泥浆等
Ø假塑性流体（pseudoplastic fluid）
与时间无关 粘性流体
与时间有关 粘弹性流体
无屈服应力 有屈服应力
涨塑性流体
触变性流体
流凝性(负触变性)流体
τ
d
a. 牛顿流体，n=1；
b a b. 假塑性流体, n<1；
τ0
c c. 胀塑性流体, n>1；
d.宾汉塑性流体
0
du dy
du/dy
非牛顿流体流动现象
❖ 非牛顿流体〔粘弹流体 〕的爬秆现象 稠度指数k的因次与n有关。
2015714宾汉塑性流体binghamfluid干酪巧克力浆肥皂纸浆泥浆等假塑性流体pseudoplasticfluid蛋黄酱血液番茄酱果酱高分子溶液等胀塑性流体dilatantfluid淀粉溶液蜂蜜湿沙等牛顿流体newtonianfluid气体水酒醋低浓度牛乳油等2015714触变性流体thixotropicfluid高聚物溶液油漆等流凝性流体rheopeticfluid某些溶胶石膏悬浮液等粘弹性流体面粉团沥青凝固汽油冻凝胶等2015714powerlaw牛顿流体假塑性流体和胀塑性流体的统称
Fluent教程案例4-非牛顿流体三维环空内流动
实验四、三维环空流动的数值模拟在石油工程，环空内的流动是最常见的一种流动，本实验模拟环空内的牛顿流体和非牛顿流体的流动。
本文旨在学习非牛顿流体模拟的设置，辅助线法构建网格和移动（旋转）壁面条件的应用。
1 物理模型三维环空管长5米，外圆半径0.5m，内小圆半径0.1m，小圆偏心距为0.1米。
流体介质：非牛顿流体。
Inlet：流速入口2m/sOutlet：流出outflow2 数值模拟原理方程求解：采用双精度求解器，定常流动，层流，SIMPLEC算法。
3建立模型3.1 首先建立三维水平放置环空的几何模型Geometry。
如果不利用辅助线而是直接对偏心环空进行网格构造则产生不好的网格。
如下图是对偏心圆无辅助线直接绘制的网格，网格质量差。
故本文采用添加辅助线构建合理化网格。
1）利用geometry/face/create real circular face 生成同心大小圆。
将小圆x方向移动0.1m，形成偏心圆。
2）为了改善环空网格，利用move/copy vertices生成新节点，利用节点添加过两圆心的辅助线。
连接两节点，生成辅助线。
将辅助线扫略（sweep），向z轴正方向sweep 5个单位大小生成辅助面。
其中Sweep Edges 面板中Vector 默认的Magnitude是1m，需要调整到5米。
3）利用面的布尔运算，将小圆从大圆中减去，Face/Subtract Real Faces，生成Face1，得到偏心圆面。
4）为改善网格将得到的偏心面用辅助面分割，再Sweep形成计算域的三维环空。
将分割后的两个面选中做扫略（Sweep）成三维体。
Geometry/volume/sweep Fcae，其中Sweep Edges 面板中Vector 默认的Magnitude是1m，需要调整到5米。
3.2 生成网格，由边到面网格到体网格。
.1）设置大圆和小圆的边节点数interval count为25，辅助线部分节点数interval count 10，完成边网格设置，选中2个面，利用Elements默认Quad，Type：Submap点击应用完成面网格生成。
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流体力学
上海大学
流体力学的发展简史
流体力学的发展简史1 流体力学的发展简史
1 阿基米德 流体静力学(浮力定律和浮体稳定性等) 阿基米德: 公元前250年 2 达·芬奇 芬奇(1452-1519): 重观察、描绘、叙述。 芬奇 相对性原理，定常流连续性原理 水波、管流、水力机械、鸟的飞翔原理等(15世纪) 3 伽利略 伽利略(1564-1643) 把实验方法引入力学，研究运动物体的阻力1638
发展简史5 发展简史
1882J.R.Fourier 傅立叶 导热 傅立叶：导热 导热公式 1855A.Fick 菲克 菲克第一扩散 扩散定律 扩散 传热、传质问题基础 1823年L.Navier 1845年G.G.Stokes 不可压缩与可压缩粘性流体的 运动方程组。 Navier-Stokes方程
发展简史6 发展简史
1845年 Helmholtz赫尔姆霍兹 赫尔姆霍兹: 赫尔姆霍兹 无粘性涡旋运动 旋涡第一、第二定理 1842年 J.R.迈尔，提出能量守恒定律 1847年 J.P.焦耳 能量守恒定律 H.亥姆赫斯 能量守恒定律
发展简史7 发展简史
1883年 O.雷诺 雷诺实验：层流和湍流,雷诺数 雷诺 1895年，引进湍流（雷诺）应力的概念，并用 时平均方法，建立了不可压缩流体 湍流运动的（时均）方程组 湍流 1904~1921年 普朗特：边界层理论 1904~1921 普朗特 边界层理论 边界层理论（粘流阻力） 卡门：圆柱尾流涡街1912，卡门涡街 冯.卡门 卡门 动量积分方程1921 动量积分方程 1932年 热线流速计 1910~1945年 儒科夫斯基、恰普雷金等： 机翼理论、 机翼理论、实验
发展简史10 发展简史 交叉学科：工业~，环境~，地球~，非牛顿~， 交叉学科 生物~，多相流~，渗流~等等。 领域：气象，水利，海洋，航空、航天， 领域 天文，生物，医学，微机电，建筑， 环境， 机械等
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流体力学的发展简史4 流体力学的发展简史
10 1775年 L.欧拉 流体运动的描述方法 欧拉: 欧拉 连续介质的概念， 连续介质 无粘性流体的运动方程：欧拉方程 无粘性流体的运动方程 研究无粘、无旋流体的平面与空间运动， 水波运动。 11 1781年，J.L.拉格朗日 引进流函数 拉格朗日: 流函数的概念， 拉格朗日 流函数 研究无粘、无旋流运动的复位势法 复位势法。 复位势法
流体力学的发展简史3 流体力学的发展简史
7 D.伯努利 研究孔口出流，变截面管道流动。 伯努利: 伯努利 定常不可压缩流的伯努利方程 伯努利方程1738年 伯努利方程 能量守恒 8 1748年 M.W.罗蒙诺索夫，提出质量守恒定律 质量守恒定律 9 1752年 J.L.R.达朗贝尔: 船只的阻力等研究 由质量守恒定律提出连续性方程 连续性方程。 连续性方程
发展简史8 发展简史
实验设备方面： 实验设备 1872年 W.弗劳德 拖曳水池 船舶实验 1871年 F.H.韦纳姆 1884年 H.菲利普斯 第一座低速风洞 风洞 1896年 C.A.帕森斯 第一座水洞 水洞 1899年 P.维埃 第一个激波管 1899 P. 激波管 1892年和1904年 L.瑞利 用量纲分析 量纲分析法 量纲分析 求流动相似性参数 相似性参数。 相似性参数 1920年 A.布泽曼 超声速风洞 超声速风洞。 1947年 计算机出世 数值方法 CFD 计算流体动力学 计算流体动力学。
流体力学的发展简史2 流体力学的发展简史
4 帕斯卡 帕斯卡(1623-1662): 提出流体静力学 流体静力学的基本关系式。 流体静力学 静止流体中压力概念1647(17世纪) 5 I.牛顿 1678: 粘性流体的剪切应力公式， 牛顿 实验 牛顿粘性定律 6 H.皮托 皮托1732: 发明了测量流体总压的皮托管 皮托 皮托管 1905年，L.普朗特 普朗特将其发展为皮托-静压管, 普朗特 测量流速。
发展简史9-当今 展简史 当今
研究前沿 前沿： 前沿 湍流，流动稳定性、转捩，旋涡和非定常流 （复杂流动 复杂流动）。 复杂流动 以及石油、化工、能源、环保、生命等领域中 的流体力学问题。
喷气推进和火箭技术的应用，航空航天研究等，形成了 气体动力学、物理化学流体动力学、高超声速空气动力学、 超音速空气动力学、稀薄空气动力学、电磁流体力学、 计算流体力学、两相(气液或气固)流等等分支学科