【正文】 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。工程流體力學(xué)是和我們國家的建設(shè)及日常生活息息相關(guān)的。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(fù)雜化。例如：在建筑工程和橋梁工程中，研究解決風(fēng)對高聳建筑物的荷載作用和風(fēng)振問題，要以流體力學(xué)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(fēng)與空調(diào)設(shè)計和設(shè)備選用，更是離不開流體力學(xué)。[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?？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。下面對它們作詳細介紹。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。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。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。F1車隊開始使用計算流體力學(xué)去迅速了解車周圍甚至車內(nèi)正在發(fā)生什么樣的流動。急流對于洗澡的人的危險也可以用這個來解釋。球的上方和下方流線對稱，流速相同，上下不產(chǎn)生壓強差。這是在流體力學(xué)的連續(xù)介質(zhì)理論方程建立之前，水力學(xué)所采用的基本原理，其實質(zhì)是流體的機械能守恒。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。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。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。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(xué)模型和數(shù)學(xué)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?！　?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(dǎo)設(shè)計的流體力學(xué)結(jié)論。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)。這是一門涉及經(jīng)典流體力學(xué)、氣象學(xué)、海洋學(xué)和水力學(xué)、結(jié)構(gòu)動力學(xué)等的新興邊緣學(xué)科。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(xué)的研究內(nèi)容。20世紀60年代，根據(jù)結(jié)構(gòu)力學(xué)和固體力學(xué)的需要，出現(xiàn)了計算彈性力學(xué)問題的有限元法。以后，在紊流邊界層理論、超聲速空氣動力學(xué)、火箭及噴氣技術(shù)等方面都有不少貢獻。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(dǎo)。法國科學(xué)家謝才在1755年便總結(jié)出明渠均勻流公式——謝才公式。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。英國科學(xué)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(xué)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。而現(xiàn)在所學(xué)習(xí)的流體力學(xué)理論，是從西歐發(fā)展起來的。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。直到17世紀，英國偉大的科學(xué)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。[關(guān)鍵詞]流體力學(xué)；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。 Engineering application。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。說明當時對水流和堰流流動規(guī)律已有了相當?shù)恼J識。二、世界流體力學(xué)的發(fā)展準備階段 古希臘學(xué)者阿基米德曾發(fā)表學(xué)術(shù)論文《論浮體》。但是，牛頓還沒有建立起流體動力學(xué)的理論基礎(chǔ)，他提出的許多力學(xué)模型和結(jié)論同實際情形還有較大的差別。同樣是法國的拉普拉斯提出著名的拉普拉斯方程。法國人皮托制出測量流動壓強的儀器皮托測壓管。德國科學(xué)家普朗特建立了邊界層理論，解釋了阻力產(chǎn)生的機制，這簡直是一項劃時代的貢獻。布拉修斯在1913年提出了計算紊流光滑管阻力系數(shù)的經(jīng)驗公式，1908年得出均勻流動下平板邊界層的相似解。經(jīng)過十多年的發(fā)展，有限元分析這項新的計算方法又開始在流體力學(xué)中應(yīng)用，尤其是在低速流和流體邊界形狀甚為復(fù)雜問題中，優(yōu)越性更加顯著。　　20世紀初，世界上第一架飛機出現(xiàn)以后，飛機和其他各種飛行器得到迅速發(fā)展?！　∩锪髯儗W(xué)研究人體或其他動植物中有關(guān)的流體力學(xué)問題，例如血液在血管中的流動，心、肺、腎中的生理流體運動和植物中營養(yǎng)液的輸送?，F(xiàn)場觀測常常是對已有事物、已有工程的觀測，而實驗室模擬卻可以對還沒有出現(xiàn)的事物、沒有發(fā)生的現(xiàn)象(如待設(shè)計的工程、機械等)進行觀察，使之得到改進。　　此外，流體力學(xué)中還經(jīng)常用各種小擾動的簡化，使微分方程和邊界條件從非線性的變成線性的。此外，實際流動往往異常復(fù)雜(例如湍流)，理論分析和數(shù)值計算會遇到巨大的數(shù)學(xué)和計算方面的困難，得不到具體結(jié)果，只能通過現(xiàn)場觀測和實驗室模擬進行研究。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。一般來說，形成的尾流區(qū)較小，產(chǎn)生的阻力就小；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。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。即：動能+重力勢能+壓力勢能=常數(shù)?，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)。可以算出，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。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。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。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。 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)。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。而飛砂堰更重要的功用是“飛砂”。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。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)。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)。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。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)。感謝同一小組的同學(xué)們對于我的鼓勵與建議。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。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。流體力學(xué)廣泛應(yīng)用于土木工程的各個領(lǐng)域。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。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。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。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。這些研究結(jié)果，為確定新修的賽場的水深提供了依據(jù)。在計算過程中，每步計算都可以得出帆上的力和力矩，然后利用牛頓方程得到帆船的加速度、船的速度和姿態(tài)。 如今，每個車隊都有一個擁有風(fēng)洞群和計算流體力學(xué)空氣動力部門?？梢姶恢g的引力是由于流水的吸引作用造成的。不轉(zhuǎn)球水平向左運動時周圍空氣的流線。伯努利在1726年提出的“伯努利原理”。早期的跳臺滑雪空中動作讓身體和滑雪板盡量平行，雙臂伸向前方，后來改進為雙臂向后緊靠臀部，使空氣阻力進一步減小。牛頓曾認為阻力與速度的平方成正比，這只是在某些場合下大致符合。如汽車在空氣中，運動的前方總要擠壓和排開空氣，空氣的分子密度較大，相向速度較快，碰撞導(dǎo)致前方壓力較大。實驗需要理論指導(dǎo)，才能從分散的、表面上無聯(lián)系的現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)中得出規(guī)律性的結(jié)論。　　對于一個特定領(lǐng)域，考慮具體的物理性質(zhì)和運動的具體環(huán)境后，抓住主要因素忽略次要因素進行抽象化也同時是簡化，建立特定的力學(xué)理論模型，便可以克服數(shù)學(xué)上的困難，進一步深入地研究流體的平衡和運動性質(zhì)。有些流動現(xiàn)象難于靠理論計算解決，有的則不可能做原型實驗(成本太高或規(guī)模太大)?！　★L(fēng)對建筑物、橋梁、電纜等的作用使它們承受載荷和激發(fā)振動；廢氣和廢水的排放造成環(huán)境污染；河床沖刷遷移和海岸遭受侵蝕；研究這些流體本身的運動及其同人類、動植物間的相互作用的學(xué)科稱為環(huán)境流體力學(xué) (其中包括環(huán)境空氣動力學(xué)、建筑空氣動力學(xué))。二、流體力學(xué)的研究內(nèi)容 大氣和水是最常見的兩種流體，大氣包圍著整個地球，地球表面的70%是水面。與此同時，由于民用和軍用生產(chǎn)的需要，液體動力學(xué)等學(xué)科也有很大進展。提出了計算紊流粗糙管阻力系數(shù)的理論公式。機翼理論和邊界層理論的建立和發(fā)展是流體力學(xué)的一次重大進展，它使無粘流體理論同粘性流體的邊界層理論很好地結(jié)合起來。于是他們部分地運用流體力學(xué)，部分地采用歸納實驗結(jié)果的半經(jīng)驗公式進行研究，這就形成了水力學(xué)，至今它仍與流體力學(xué)并行地發(fā)展。在無旋流問題上，法國的柯西嚴密論證了拉格朗日的無旋流理論。法國科學(xué)家托里拆利提出孔口泄流定律和著名的大氣壓強實驗，而帕斯卡也在1643年提出壓強傳遞定理。然而，由于社會及時代的局限性，使我國的流體力學(xué)科學(xué)長期停留在經(jīng)驗的形式上，因此未能形成系統(tǒng)的科學(xué)理論。4000多年之前的大禹治水，就能充分說明在我國古代已有大規(guī)模的治河工程。然而在一段時期流體力學(xué)并沒有很大的發(fā)展。工程流體力學(xué)的基本任務(wù)在于建立描述流體運動的基本方程，確定流體經(jīng)各種通道及繞流不同物體時速度、壓強的分布規(guī)律，探