【正文】 態(tài)。帆的調(diào)整要考慮單帆，更要考慮帆之間的相互影響。我國的風帆空氣動力性能研究始于20世紀80年代。研究了不同參數(shù)對氣動性能的影響以及不同帆失速角大小，通過帆的極圖給出了帆的攻角、扣角以及風帆與人體的相對位置之間的關(guān)系等多種參數(shù)對風帆氣動性能影響的研究。這些研究結(jié)果，為確定新修的賽場的水深提供了依據(jù)。分別采用了數(shù)值模擬和循環(huán)水槽實驗的方法對賽艇槳葉水動力性能進行了研究，分析了攻角、浸水深度、斜角、槳頻、幅度等各種參數(shù)對常用的賽艇槳葉性能的影響。左右。四、游泳 利用流體力學(xué)原理進行游泳機理的研究成為當今國際運動生物力學(xué)新的熱點。經(jīng)過研究了游泳時“前驅(qū)動”和“后驅(qū)動”兩種推進方式的機理，認為上肢和下肢擺動時形成的漩渦產(chǎn)生了推進力。自行車的空氣動力性能研究還包括自行車的彎道的空氣動力性能，競速自行車的盤狀輪胎和輻條輪胎的空氣動力性能比較，選手騎行的姿勢，自行車團體賽的隊形的阻力問題等等，這些研究為器材的改進和運動員技術(shù)的完善提供了科學(xué)依據(jù)。但是，盤狀車輪的側(cè)向力大約是輻狀車輪的兩倍。今后，要加強與運動隊密切合作，為我國競技體育和全民健身的發(fā)展做出應(yīng)有的貢獻。它們充分利用了流體力學(xué)的原理，將都江堰的引水、分洪、排砂功能有機地結(jié)合在一起。它把岷江分成內(nèi)外二江。從流體力學(xué)的觀點來看，“魚嘴分四六”的原理由兩個因素決定：流線位置和過水斷面面積。內(nèi)江位于凹岸一側(cè)，外江位于凸岸一側(cè)，且凹岸一側(cè)河床較深，這使得水位不同時，內(nèi)外江的過水斷面面積關(guān)系發(fā)生變化。飛砂堰是都江堰3大件之一，看上去十分平凡，其實它的功用非常之大，可以說是確保成都平原不受水災(zāi)的關(guān)鍵要害。解釋“飛砂”的原理需要先理解“彎道螺旋流”的形成。李冰的治水三字經(jīng)有云：“深淘灘，低作堰”，這里“低作堰”旨在說明飛砂堰高度的選取很重要。四、寶瓶口——引水口寶瓶口起“節(jié)制閘”作用，能自動控制內(nèi)江進水量，是前山(今名灌口山、玉壘山)伸向岷江的長脊上鑿開的一個口子。處于凹岸的寶瓶口正對表層水流，以“正面取水”之勢將較清澈的河水引到下游進行灌溉；而處于凸岸的飛砂堰正對底層水流，以“側(cè)面排砂”之勢將較渾濁的河水引入外江。相比之下，兩級分水排砂、無壩引水的都江堰工程，延續(xù)大禹治水的思想，因地制宜，因勢利導(dǎo)，確為古今中外水利工程中的奇葩。而大跨度柔性橋梁的抗風性能就是空氣動力學(xué)的一個典型應(yīng)用。高速鐵路隧道的空氣動力學(xué)效應(yīng)。流體力學(xué)廣泛應(yīng)用于土木工程的各個領(lǐng)域。大氣和水環(huán)境對建筑物和構(gòu)筑物的作用是長期的，多方面的，其中臺風，洪水通過直接摧毀房屋，橋梁，堤壩，造成巨大的自然災(zāi)害；另一方面，興建大型廠礦，公路，鐵路，橋梁，隧道，江海堤壩和水壩等，都會對大氣和水環(huán)境造成不利影響，導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境惡化，甚至加重自然災(zāi)害，這方面國內(nèi)外都已有慘痛教訓(xùn)，只有處理好土木工程與大氣和水環(huán)境的關(guān)系，才能更好的做土木建設(shè)。在給水排水工程中，水在給水排水管網(wǎng)中的流動，給水處理廠和污水處理廠中的水的流動，水源（江河湖海） 地下水流動，水井，井水抽升與輸送等諸多問題都需要應(yīng)用流體力學(xué)知識去解決。據(jù)報道，求得的空氣阻力的預(yù)測誤差可達到5%以內(nèi)。進、排氣道是汽車發(fā)動機的關(guān)鍵部件之一，其優(yōu)劣影響到汽車的經(jīng)濟性、動力性和有害物排放的水平。 80年代以來．國外一些研究單位和企業(yè)相繼開展了氣道三維流動模擬方面的研究，且已取得了較大的進展，目前氣道的幾何模型已趨近實際氣道，流動分析的計算精度也可達到5%以內(nèi)。應(yīng)用計算流體力學(xué)技術(shù)，以內(nèi)部部分流體為研究對象，對用旋轉(zhuǎn)坐標系表示的基本方程用有限差分法進行離散，然后用高速計算機求解，得到內(nèi)部流場以及有關(guān)的性能參數(shù)值。 計算流體力學(xué)應(yīng)用研究中的關(guān)鍵問題包括了對應(yīng)用于各種具體情況的數(shù)學(xué)模型和對復(fù)雜外形的描述以及對計算網(wǎng)格劃分進行進一步研究，探索更有效的算法來提高計算精度，并降低計算費用和進一步在各方面的應(yīng)用等計算流體力學(xué)正在進入汽車設(shè)計的許多領(lǐng)域，考慮到我國汽車行業(yè)中試驗設(shè)備與開發(fā)經(jīng)費相對缺乏的具體情況，計算流體力學(xué)的應(yīng)用更具有特別重要的意義。實際工程中的問題千差萬別，層出不窮，這就需要流體力學(xué)工作者不斷的發(fā)現(xiàn)問題，運用所學(xué)解決問題。后一方面主要包括：通過湍流的理論和實驗研究，了解其結(jié)構(gòu)并建立計算模式；多相流動；流體和結(jié)構(gòu)物的相互作用；邊界層流動和分離；生物地學(xué)和環(huán)境流體流動等問題；有關(guān)各種實驗設(shè)備和儀器等。最近的幾個月同時經(jīng)歷著考研的失利與畢業(yè)論文的準備和撰寫。這篇論文是在導(dǎo)師林老師的悉心指導(dǎo)下完成的。感謝同一小組的同學(xué)們對于我的鼓勵與建議?！鞍凑兆约旱姆绞?，去度過人生。 運動中的阻力[J] . ，8 (90)[4]席聰聰，[J]。以這句話與各位同學(xué)朋友共勉，希望自己能夠記取少年時的夢想，永不言棄。最后，我要感謝我的父親母親，我永遠也不會忘記您們的良苦用心，是你們保證了我的求學(xué)。您的指導(dǎo)意見一直給我很大的啟發(fā)。所幸的是我并沒有被失敗擊倒，而是選擇了重拾信心，再次出發(fā)，繼續(xù)奮斗。致謝很感慨我就要寫畢業(yè)論文的致謝辭了。但是人類對流體力學(xué)并沒有完全了解，比如一些復(fù)雜的流體運動人類還是無法用系統(tǒng)科學(xué)的理論去解釋，只能憑靠經(jīng)驗去解決許多問題，所以流體力學(xué)還有很大的發(fā)展前景。從阿基米德到現(xiàn)在的二千多年，特別是從20世紀以來，流體力學(xué)已發(fā)展成為基礎(chǔ)科學(xué)體系的一部分，同時又在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通運輸、天文學(xué)、地學(xué)、生物學(xué)、醫(yī)學(xué)等方面得到廣泛應(yīng)用。即對于相對定常流動，只要計算一對葉片間的流動即可。用有限容積法來離散控制方程，用SIMPLE算法來求解離散后得到的代數(shù)方程，為提高效率，還推導(dǎo)并應(yīng)用了新的考慮密度變化的壓力修正方程并采用了一些提高計算效率與精度的新方案。運用計算流體力學(xué)方法對氣道內(nèi)氣體流動進行模擬計算，可以獲得氣道內(nèi)壓力、流速等參數(shù)的分布規(guī)律，并建立氣道形狀與其特性(包括流量系數(shù)、渦流比等)的關(guān)系，為設(shè)計與改進提供依據(jù)。汽車車身周圍流場的模擬從相對比較方面來看已較為成功，但要能夠真正實際應(yīng)用于設(shè)計中，計算精度還有待進一步提高。將試驗樣車車身劃分為7個部分，即車體、車體前部和后部、前后車輪及周圍部分和前后輪軸及相關(guān)部分，并將各個部分進一步劃分為形狀和精度不完全相同的計算網(wǎng)格，網(wǎng)格總數(shù)大約共有127萬個。例如：給水排水，供熱通風，燃氣供應(yīng)等工程都要對流體進行凈化或加熱等處理，以及通過管道或渠道輸送給用戶和車間，在其設(shè)備和系統(tǒng)的設(shè)計，運行管理及施工中也會遇到一系列的流體力學(xué)問題需要解決，在廢水，廢氣對環(huán)境污染的影響，涉及鐵路和公路的橋梁，路基的排水，隧洞通風等設(shè)施時，也需要用到很多流體力學(xué)知識。可以說，流體力學(xué)已成為土木工程各領(lǐng)域共同的專業(yè)理論基礎(chǔ)。由于高鐵的速度高，進出隧道時都會產(chǎn)生活塞效應(yīng)，搞不好還有“空氣炮”，所以也要用到流體力學(xué)來解決這些問題。基坑施工時一般要考慮地下水的，降水怎么計算也要用到流體力學(xué)。都江堰工程中所蘊涵的樸素而深刻的中國式智慧，永遠值得我們中國人傳承和發(fā)揚!第三節(jié) 土木工程中流體力學(xué)的應(yīng)用在道路橋梁交通中，橋涵水力學(xué)問題，路邊排水，大橋水下施工中的水力學(xué)問題，路基，路邊滲水等諸多問題都需要應(yīng)用流體力學(xué)知識去解決。魚嘴除了分水，也因彎道螺旋流作用而使表層含砂少的水流入內(nèi)江，底層含砂多的水流入外江；而飛砂堰與寶瓶口除了排砂引水，其位置的設(shè)定也有同于魚嘴的分水作用。合理安排寶瓶口與飛砂堰的位置，即可實現(xiàn)都江堰第二級分水排砂的功能。選擇適宜的堰頂高度，才能協(xié)調(diào)引水與排砂的矛盾。在力矩作用下，河流在向前流動的同時伴隨有橫向環(huán)流，即“彎道螺旋流”。而飛砂堰更重要的功用是“飛砂”。綜上所述，只要選定魚嘴的適當位置，就可以按照需要調(diào)節(jié)內(nèi)外江分水的比例。反映了水流最大動量的所在。李冰的治水三字經(jīng)有云：“分四六，平潦早”，這是指魚嘴的功用。二、魚嘴——分水堤“魚嘴”是都江堰的分水工程，因形如魚嘴而得名。渠首樞紐的主要工程設(shè)施包括：百丈堤、都江魚嘴、金剛堤、飛砂堰、人字堤和寶瓶口等，其作用為分水、泄洪、排砂、引水和護岸。[7] 流體力學(xué)已經(jīng)成功應(yīng)用到許多體育項目中，但是仍然還有許多處女地等待開發(fā)，隨著計算機的大型化，計算流體力學(xué)技術(shù)在體育領(lǐng)域中的應(yīng)用也越來越成熟，流體力學(xué)日益成為體育運動的一個重要研究方法和手段，在競技運動中起的作用也越來越大。人們推測在一定條件下盤狀車輪的作用像一面帆可以產(chǎn)生一個與阻力方向相反的前進力，因而減少了選手騎行時的凈阻力。 未來我國要注重加強自由液面條件下人體姿態(tài)的阻力特性、手的推進性能研究，在揭示游泳機理的同時還要注重與運動技術(shù)研究相結(jié)合，為競賽和訓(xùn)練成績的提高提供更直接的指導(dǎo)。近幾年來對人體在水中的游泳姿勢的模型試驗研究發(fā)現(xiàn)，定常時測得的升力系數(shù)與阻力系數(shù)與運動時測得的數(shù)據(jù)不符，這一現(xiàn)象引起了學(xué)者們研究非定常游泳推進機理的興趣。通過循環(huán)水槽的實驗，研究了各種參數(shù)對皮劃艇槳葉水動力性能的影響，特別是研究了槳葉離船邊的距離對槳葉的干擾特性，為運動員正確的下槳提供了科學(xué)的依據(jù)。推進效率最高的區(qū)域位于槳桿與船艇垂直時的角度附近，即槳架前后25176。研究還發(fā)現(xiàn)，不同艇的摩擦阻力差別不大，總阻力的差異主要體現(xiàn)在興波阻力上，因此深入加強賽艇的興波阻力的研究極為重要。三、賽艇、皮劃艇 在船型的水動力性能方面，Scragg對前人的全尺度賽艇拖拽水池實驗進行了總結(jié)分析，并給排水量下進行了船型參數(shù)的仿射變換和船型優(yōu)化、對八人賽艇拖拽實驗并采用計算流體力學(xué)方法進行了系列研究，并討論了水深對阻力性能的影響。為備戰(zhàn)巴塞羅那奧運會，武漢理工大學(xué)開展了帆板和風帆空氣動力性能研究。但是，再好的帆調(diào)整，也存在流動分離的問題，這就會影響計算的最后精確度。在近十幾年，這種方法計算很有效，特別是在尾流動力計算上。Greeley利用升力線方法和經(jīng)驗粘性修正方法對于迎風時帆的動力性能進行了數(shù)值模擬?，F(xiàn)代風帆的空氣性能系統(tǒng)實驗研究最早大概可以追溯到1925年Curry所做的工作。帆船是流體力學(xué)在體育項目中得到成功應(yīng)用的又一個領(lǐng)域。計算流體力學(xué)使得昂貴耗時的汽車修改之前進行大量直觀的流體因果關(guān)系分析。因此，設(shè)計師們開始先進行計算流體力學(xué)數(shù)值模擬試驗，在大量的計算流體力學(xué)模擬試驗的基礎(chǔ)上優(yōu)選出一些性能較好的外觀車型再進行風洞實驗，這樣大大節(jié)省了費用和時間。通過對器材和運動員運動技術(shù)動作的流體動力性能的進一步研究，使運動員能夠熟悉掌握器材的性能，更高效地完成技術(shù)動作，從而取得更加優(yōu)異的成績。第一節(jié) 體育工程學(xué)中流體力學(xué)的應(yīng)用體育運動中的流體力學(xué)研究主要包括空氣和水動力性能兩個方面?？梢运愠?，河里的水流在用每秒一米的普通速度前進的時候，就有30公斤力量在吸引著人的身體。船在外側(cè)的水的壓力下一定會相向運動，而比較小的船只自然會移動得顯著些，比較大的船幾乎仍舊留在原處，一點也沒有移動。當兩艘輪船平行地航行著的時候，在它們的船舷中間就好像有了一條溝。在相同的條件下，上旋球比不轉(zhuǎn)球的飛行弧度要低下旋球正好相反，球要向反方向旋轉(zhuǎn)，受到向上的力，比不轉(zhuǎn)球的飛行弧度要高?，F(xiàn)在考慮球的旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動軸通過球心且垂直于紙面，球逆時針旋轉(zhuǎn)。球類比賽中的＂旋轉(zhuǎn)球＂具有很大的威力。噴霧器是利用流速大、壓強小的原理制成的。下面的幾個例子就是伯努利原理的體現(xiàn)：飛機為什么能夠飛上天?因為機翼受到向上的升力。即：動能+重力勢能+壓力勢能=常數(shù)。當然，這里是談不上按照牛頓的萬有引力定律而出現(xiàn)的引力，這種引力太小了。其實這里發(fā)生了一個完全不能預(yù)料的情況：船在大海里發(fā)生了互相吸引的事故?！皧W林匹克”號在大海上航行著，同時在離它一百米遠的地方，有一艘比它小得多的鐵甲巡洋艦“豪克”號幾乎跟它平行地行駛著。氣流在平直的滑雪板下流速度較低，在頭肩隆起的人體背部流速較高，從而形成向上的升力。比如人們在泳衣上下了很大功夫，最近的實驗表明，穿著適當?shù)挠疽卤嚷泱w游泳阻力小，進而人們又模仿鯊魚的皮質(zhì)制造出仿鯊魚泳衣，使游泳成績有所提高。自行車運動的頭盔的水滴狀外形取代運動員頭部的自然外形，讓高速前進中的渦流效應(yīng)最小化，降低了騎行中的空氣阻力。比如布滿麻坑的高爾夫球要比光滑的高爾夫球飛行的更遠，這是因為粗糙的表面能使邊界層空氣更好地附著在球面，延遲了邊界層與球體的分離，分離點的后移使尾流區(qū)變小，尾流區(qū)壓力增大，使得壓差阻力變??；盡管麻坑是摩擦阻力增加了，但總的阻力減小了。一般來說，形成的尾流區(qū)較小，產(chǎn)生的阻力就??；平穩(wěn)流動的層流邊界層比形成旋渦的湍流邊界層阻力小。進一步分析，物體在流體中運動的阻力主要來自于物質(zhì)分子或原子之間的電磁作用力，如壓力來自于物體與流體分子或原子的碰撞；摩擦力主要來自于界面層中不同速度的分子或原子間的動量交換。3。6。而在19世紀末，當時人們認為汽車阻力主要來自前部對空氣的撞擊，因此早期的汽車尾部是陡峭的，稱為箱型車，阻力系數(shù)很大，約為0。運動物體在流體中所受的阻力大體可以分為壓差阻力和摩擦阻力。在高速情況下，阻力變得至關(guān)重要，為了研究空氣阻力，人們發(fā)明了風洞。但阻力的原因非常復(fù)雜，人們已經(jīng)研究了2000多年也不能從根本上解決了這個問題。此外，