流体力学课件第一章-绪论

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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： 1738—— 伯努利
伯努利方程
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。
了解决流体力学问题的理论与实验方法。
代表人物： 1904——普朗特
边界层理论
第五章 不可压缩流体二维 边界层概述
德国力学家。现代流体力学的创始人之一。边界层 理论、风洞实验技术、机翼理论、紊流理论等方面 都作出了重要的贡献，被称作空气动力学之父。
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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
瑞士数学家、力学家、天文学家、物理学家， 变分法的奠基人，复变函数论的先驱者，理 论流体力学的创始人。
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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：
纳维尔
N－S方程
黏性流体运动微分方程
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。
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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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：
儒可夫斯基
机翼理论—— 升力公式
机翼设计
第四章 不可压缩 流体有旋 流动和二 维无旋流
动
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II、中期发展阶段——17世纪中叶至20世纪初叶
流体力学与 流体机械
课程要求及考核方式
• 按时上课、不得迟到早退、发现三次本课程为不及格。 • 上课必须认真听讲，记笔记，不得做别事。 • 平时要独立完成作业，按时上交。 • 期末采取闭卷考试，考勤占10%，平时成绩占15%，
实验占15%，期终考试占60％。
船舶海洋 航空航天
大气环流 水利枢纽
流体机械 石油勘探
仿生推进 建筑桥梁
环境保护 交通堵塞
材料特性 人体生命
化工过程 体育运动
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第一章 绪 论
§1.1 流体力学的研究对象、内容和方法 §1.2 流体的特征及连续介质假设 §1.3 流体的主要物理性质 * §1.4 流体力学在工程实践中的应用
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古希腊数学家、力学家，静力学 和流体静力学的奠基人
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II、中期发展阶段——17世纪中叶至ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ0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：
1686—— 牛顿—— 《自然哲学的数学原理》
流体黏性
牛顿内摩擦定律
第一章 黏性
英国伟大的数学家、物理学家、 天文学家和自然哲学家。
流体动力学——研究流体运动参数变化规律及其 对固面的作用力问题
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五、流体力学的发展历程
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： 公元前250年—— 阿基米德——《论浮体》
流体力学第一部著作
第二章 流体静力学
流体动力学基本公式 第三章 流体动力学基础
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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：
1755—— 欧拉
理想流体平 衡微分方程
第二章 流体静力学
理想流体运 动微分方程
第三章 流体 动力学基础
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： 1912——卡 门
卡门涡街
美国著名空气动力学家
解释机翼张线的"线鸣"、水下 螺旋桨的"嗡鸣"
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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
斯托克斯
第三章 流体动力学基础
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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：
1883——雷诺
层流、紊流
第六章 黏 性流体的一 维定常流动
雷诺应力
英国力学家、物理学家和工程师。杰 出的实验科学家。
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§1.1 流体力学的研究对象、内容和方法
一、研究对象
流体力学以液体和气体为研究对象，故流体是液体 和气体的统称。但对研究对象既不研究其个别分子的运 动，也不过问个别原子的运动，只研究其大量分子的集 体运动。
流体力学定义：根据理论力学的普遍原理，借助大 量的实际资料，运用数学和实验方法来研究流体平衡和 运动规律及其实际运用的一门科学。
——测压、测速、测流量的仪器原理 使用方法
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四、流体力学的分类
理论（古典）流体力学——偏重于数理分析 按研究 方法分 实验流体力学——工程力学
水力学 侧重工程应用
按研究 对象分
液体力学—注重于流体空间密度保持不变的特点 气体力学—运动速度小于声速的气体
按研究 内容分
流体静力学——静止流体内压力分布规律及对接 触固面的受力问题
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二、研究内容
平衡规律
绝对静止 相对静止
流动规律
管流 绕流 射流
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流体静力学 压力分布 压力计算
流体运动学 速度分布 压力分布 能量损失
流、固体相互作用
力与流动的关系
流体动力学
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三、重点内容
掌握 明确 熟悉
——基本概念、基本原理 基本计算方法
——公式推导的前提条件、适用范围 各种系数的确定方法 结合实际灵活运用
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