【正文】 皮托制出測量流動壓強的儀器皮托測壓管。它是流體動力學的理論基礎(chǔ)。同樣是法國的拉普拉斯提出著名的拉普拉斯方程。在上述的研究中，流體的粘性并不起重要作用，即所考慮的是無粘流體。但是，牛頓還沒有建立起流體動力學的理論基礎(chǔ)，他提出的許多力學模型和結(jié)論同實際情形還有較大的差別。他設(shè)計并建造了第一座大型水閘，從而進入了水利工程時代。二、世界流體力學的發(fā)展準備階段 古希臘學者阿基米德曾發(fā)表學術(shù)論文《論浮體》。這些工程均標志著我國古代經(jīng)濟、文化的繁榮和科學技術(shù)的進步。說明當時對水流和堰流流動規(guī)律已有了相當?shù)恼J識。我國的三峽大壩，葛洲壩等各大水利樞紐工程就是工程流體力學的重大體現(xiàn)。此外拉格朗日與歐拉提出了描述流體運動的兩種方法拉格朗日法和歐拉法。但是隨著人類文明的發(fā)展，人類開始對農(nóng)業(yè)灌溉，橋梁制造，河水治理，河水航運等有了更大的需求，人類同時也就對水流運動的規(guī)律有了較多的需求和經(jīng)驗。 Engineering application。煙臺大學畢業(yè)論文工程中的流體力學姓 名：魏強 導 師： 2012年 5 月 10 日X X大學X X大學 畢業(yè)論文任務(wù)書姓名魏強學號畢業(yè)屆別2012專業(yè)熱能與動力工程畢業(yè)論文題目工程中的流體力學指導教師學歷碩士職稱講師所學專業(yè)食品工程具體要求(主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等)：論文內(nèi)容：從流體力學的研究發(fā)展歷史出發(fā)，探討流體力學在不同歷史時期的研究內(nèi)容、研究方法，分析日常生活現(xiàn)象所包含的流體力學原理及其在工程實際中的應(yīng)用。[關(guān)鍵詞]流體力學；工程應(yīng)用；發(fā)展歷史；Abstract: With the foundation of engineering science range is expanding and many engineering are opened engineering fluid mechanics of the course. For engineering for, fluid mechanics and solid mechanics, thermodynamics, material mechanics and electrical, has bee a main specialized technical foundation course. Fluid mechanics, widely used in aerospace, oil and gas drilling, the development and utilization of ground water, weapons explosion, desert migration and so on. The basic task of the fluid mechanics, engineering is to build describe the basic equations of fluid motion, determined by all kinds of channels and fluid flow around different object speed, pressure distribution law, and to find the energy conversion and various losses calculation method, and solve fluid and limit the flow of solid wall of interaction between the problem. Key words: Fluid mechanics。在人類歷史上，面對河田的干旱、河道決堤、河運堵塞等問題，人類束手無策的案例數(shù)不勝數(shù)。直到17世紀，英國偉大的科學家牛頓對流體有了初步比較深入的研究，他通過實驗提出了牛頓內(nèi)摩擦定律，而黏性運動的流體符合牛頓摩擦定律。還有就是在高層建筑中，也要運用到空氣動力學研究風載荷對建筑物的影響。在秦朝年間便修建了都江堰、鄭國渠和靈渠三大水利工程，特別是李冰主持修建的都江堰，既能利于洪水的疏排，又能用于灌溉農(nóng)田，并總結(jié)出了比較系統(tǒng)的治水原則。而清朝雍正年間，何夢瑤提出流量等于過水斷面面積乘以斷面平均流速的計算方法。而現(xiàn)在所學習的流體力學理論，是從西歐發(fā)展起來的。偉大的天才達芬奇不僅是個藝術(shù)家，而且還是水力學的奠基人。英國科學巨人牛頓研究了物體在阻尼介質(zhì)中的運動，建立了流體內(nèi)摩擦定律，為黏性流體力學初步奠定了理論基礎(chǔ)，并討論了波浪運動等問題，提出了物質(zhì)運動的基本定律，發(fā)明了微積分。從18世紀起，位勢流理論有了很大進展，在水波、潮汐、渦旋運動、聲學等方面都闡明了很多規(guī)律。法國的泊松解決了第一個空間流動——無旋的繞圓球流動問題。后來統(tǒng)稱該方程為納維——斯托克斯方程(簡稱NS方程)。法國科學家謝才在1755年便總結(jié)出明渠均勻流公式——謝才公式。自1907年第一架飛機在美國首飛成功，直到原子彈、火箭、人造衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機，使人類進入了計算機時代和航天時代。隨著汽輪機的完善和飛機飛行速度提高到每秒50米以上，又迅速擴展了從19世紀就開始的，對空氣密度變化效應(yīng)的實驗和理論研究，為高速飛行提供了理論指導。俄羅斯科學家茹科夫斯基找到了翼型升力和繞翼型的環(huán)流之間的關(guān)系，建立了二維升力理論的數(shù)學基礎(chǔ)。以后，在紊流邊界層理論、超聲速空氣動力學、火箭及噴氣技術(shù)等方面都有不少貢獻。至此，有壓管流的水力計算已漸趨成熟。20世紀60年代，根據(jù)結(jié)構(gòu)力學和固體力學的需要，出現(xiàn)了計算彈性力學問題的有限元法。質(zhì)量守恒　　大氣運動、海水運動(包括波浪、潮汐、中尺度渦旋、環(huán)流等)乃至地球深處熔漿的流動都是流體力學的研究內(nèi)容。它們的工作原理、性能、使用和實驗都是以流體力學為理論基礎(chǔ)的。這是一門涉及經(jīng)典流體力學、氣象學、海洋學和水力學、結(jié)構(gòu)動力學等的新興邊緣學科。實驗室模擬　　不過現(xiàn)場流動現(xiàn)象的發(fā)生往往不能控制，發(fā)生條件幾乎不可能完全重復出現(xiàn)，影響到對流動現(xiàn)象和規(guī)律的研究；現(xiàn)場觀測還要花費大量物力、財力和人力。這時，根據(jù)模型實驗所得的數(shù)據(jù)可以用像換算單位制那樣的簡單算法求出原型的數(shù)據(jù)。這些方程合在一起稱為流體力學基本方程組?！　?0世紀50年代開始，在設(shè)計攜帶人造衛(wèi)星上天的火箭發(fā)動機時，配合實驗所做的理論研究，正是依靠一維定常流的引入和簡化，才能及時得到指導設(shè)計的流體力學結(jié)論?！　×黧w力學的基本方程組非常復雜，在考慮粘性作用時更是如此，如果不靠計算機，就只能對比較簡單的情形或簡化后的歐拉方程或NS方程進行計算。反之，理論分析和數(shù)值計算也要依靠現(xiàn)場觀測和實驗室模擬給出物理圖案或數(shù)據(jù)，以建立流動的力學模型和數(shù)學模式；最后，還須依靠實驗來檢驗這些模型和模式的完善程度。阻力與很多因素有關(guān)，比如物體的形狀、流體的性質(zhì)、運動的速度等，很難給出統(tǒng)一的解釋，不同情況需要有不同的描述。而在后方形成尾流區(qū)，尾流區(qū)中空氣密度相對較低，分子碰撞較少，產(chǎn)生的壓力較小，這在車體的前后形成壓力差。80年代經(jīng)過風洞實驗系統(tǒng)研究后又改進為魚型，阻力系數(shù)為0。除了速度，物體形狀對阻力影響很大，在同樣的截面和運動速度情況下，不同的形狀產(chǎn)生的阻力大小有很大差別。在自行車賽中，減小阻力的措施較為明顯，首先自行車賽車都是按空氣動力學原理設(shè)計的，騎自行車時，車手需俯身向前，處于符合氣體動力的位置，以便減少在空氣中的阻力。此時，跳雪運動員的身體已經(jīng)成了一個“飛行器”，從側(cè)面看去，酷似一架飛機機翼的剖面圖。這次撞擊非常劇烈，以致“豪克”號把“奧林匹克”號的船舷撞了一個大洞。這是在流體力學的連續(xù)介質(zhì)理論方程建立之前，水力學所采用的基本原理，其實質(zhì)是流體的機械能守恒。這樣就產(chǎn)生了作用在機翼上的方向的升力。球的上方和下方流線對稱，流速相同，上下不產(chǎn)生壓強差?，F(xiàn)在我們就不難明白兩艘船之間所以會有引力的原因了。急流對于洗澡的人的危險也可以用這個來解釋。另一方面的工作是為運動員運動技術(shù)的改進和完善提供科學的依據(jù)。F1車隊開始使用計算流體力學去迅速了解車周圍甚至車內(nèi)正在發(fā)生什么樣的流動。風帆空氣動力性能研究較為復雜。由于帆比較薄，對帆周圍的空氣流動用渦格法計算，在帆上分布偶極子，在尾流上分布渦面。由于能源危機等因素，我國掀起了風能研究的熱潮。并且研究發(fā)現(xiàn)賽艇的阻力特性與常規(guī)的船艇的阻力特性有很大的差別。皮劃艇槳葉在空中沒有固定的支撐點，運動軌跡不定，水動力特性更為復雜。近幾年來人們已開始研究漩渦的產(chǎn)生于游泳推進機理的關(guān)系。所以，盤狀車輪采用對選手的技術(shù)帶來了更高的要求，這一研究結(jié)果為技術(shù)的改進和完善指明了方向。下面對它們作詳細介紹。主流線是河流沿程各橫斷面中最大垂線平均流速所在點的連線?？菟竟?jié)時，飛砂堰阻擋內(nèi)江水流入外江，將其引入寶瓶口；洪水季節(jié)時，內(nèi)江多余的水越過飛砂堰流入外江；如遇特大洪水，它還會自行潰堤，讓大量江水回歸岷江正流。從引水的角度，飛砂堰不能過低，否則寶瓶口的引水量無法滿足灌溉要求；而從排砂的角度，飛砂堰也不能過高，否則環(huán)流無法形成，泥砂無法越過飛砂堰。[8] 為了說明清晰起見，前文將分水、排砂、引水3大功能分開對應(yīng)魚嘴、飛砂堰、寶瓶口3大設(shè)施進行陳述，實際上，這3大功能在時間和空間上都是統(tǒng)一的。從而有了CFD的蓬勃發(fā)展。例如：在建筑工程和橋梁工程中，研究解決風對高聳建筑物的荷載作用和風振問題，要以流體力學為理論基礎(chǔ)；進行基坑排水，地基抗?jié)B穩(wěn)定處理，橋渡設(shè)計都有賴于水力分析和計算；從事給水排水系統(tǒng)的設(shè)計和運行控制，以及供熱，通風與空調(diào)設(shè)計和設(shè)備選用，更是離不開流體力學。第四節(jié) 汽車設(shè)計中流體力學的應(yīng)用現(xiàn)代汽車車身外形的設(shè)計不僅要符合美學的要求，而且還要有利于車輛空氣動力學性能的提高，而后者通常是通過風洞或道路試驗來測定與驗證的隨著計算流體力學的發(fā)展，在車身外形設(shè)計中可以應(yīng)用計算流體力學來模擬汽車車身周圍的流場，計算有關(guān)的空氣動力學性能，對有關(guān)的計算實例已有較多的報道日本豐田公司報道了這方面的研究情況：流體假定為不可壓縮的，三維的車身因左右對稱計算其一半即可，對NavierStokes方程用有限差分法進行離散化。近年來更多的汽車采用了四氣門技術(shù)及可變技術(shù)，柴油機也向直噴式燃燒室發(fā)展，這就使得相應(yīng)的氣道設(shè)計日趨復雜化。本來各個葉輪內(nèi)部的流動是無周期性的，應(yīng)該取整體為計算對象，但受到計算時間和容量的限制，一般對每個葉輪取相鄰的一對葉片中間的流體為研究對象，每個葉輪網(wǎng)格數(shù)約為6萬個．總共約為l8萬個。工程流體力學是和我們國家的建設(shè)及日常生活息息相關(guān)的。其間的起起伏伏，悲喜得失，現(xiàn)在想起仍舊唏噓不已。感謝朋友們熱切關(guān)心我的論文進度，及時督促我認真扎實地完成論文寫作，為我提供免費的論文數(shù)據(jù)庫檢索賬號并幫我收集查找資料。新財經(jīng)，2011（7）[5][J].華東交通大學學報，2001,18（3）[6][J].力學與實踐，2001,23（3）[7]葛新發(fā)，鄭偉濤，王德恂，馬勇，何海峰，韓久瑞，[J].山東體育學院學報，2011,27（6）[8]劉玉泉，[J].力學與實踐，2008,30（4）[9]常思勤，[J].武漢汽車工業(yè)大學學報，1997,19（4）X X大學X X學院畢業(yè)論文評審表(評閱人用)題 目工程中的流體力學學生姓名魏強指導教師是否同意參加答辯：得分評語：評閱人（簽字）： 年 月 日X X大學X X學院畢業(yè)論文評審表（答辯小組用）題 目工程中的流體力學學生姓名魏強指導教師得分評語：答辯委員會（小組）（全體成員簽字）： 年 月 日X X大學X X學院畢業(yè)論文綜合評定成績表指導教師評分評閱人評分答辯評分綜合評定成績(按 4：2 ：4 )答辯委員會負責人（簽字）： 年 月 日32