流体力学在机械工程中的应用论文

流通力学不仅是连续介质力学的一个重要组成部分，也是应用数学的一个重要学科。欧美国的一些大学设有理论与应用力学系(如UIUC, Connell, JHU, etc.)或是数学力学系(如 Moscow State U, 北大), 或属应用数学系(如剑桥大学的 DAMTP)。上世纪七十年代以来，美国大学逐渐将理论力学系并让工学院的机械工程系，同时机械工程与航空工程也有合并的趋势。同时值得注意的是美国院校的力学工程系已发展成一个多学科夸领域综合科学工程系,学科、专业涵盖面很广(如 MIT 的力学工程系)。而且，一些美国大学的数学系也建立了流通物理实验室(如NYU 的科朗所，PennState, UNC Chapel Hill)。我的观察是，力学学科近年来正在向多学科、跨学科的方向发展。国内在这方面是相当落后的。虽然自然通风在大部分情况下是一种经济有效的通风方式，但是，它同时又是一种难以进行有效控制的通风方式。我们只有在对自然通风作用原理了解的基础上，才能采取一定的技术措施，使自然通风基本上按预想的模式运行。同样，在计算方面，也需要在一系列的简化条件下进行的：1.空气在流动过程中是稳定的，即假定所有可以引起自然通风的因素不随时间变化。2.在同一水平面上各点的静压力均相等，静压沿高度方向的变化符合流体静力学的规律。3.经开孔流入的射流，或室内热源所造成的射流，在到达排风窗孔前已经完全消散。4.用封闭模型得出的空气动力系数适用于又能空气流动的孔口。

液压、船舶制造等方面

流体力学在工业、农业、交通运输、天文学、地学、生物学、医学等方面得到广泛应用。通过湍流的理论和实验研究，了解其结构并建立计算模式；多相流动；流体和结构物的相互作用；边界层流动和分离；生物地学和环境流体流动等问题；有关各种实验设备和仪器等。具体运用事例如下：1、在供热通风和燃气工程中：热的供应，空气的调节，燃气的输配，排毒排湿，除尘降温等等，都是以流体作为介质，通过流体的各种物理作用，对流体的流动有效的加以组织实现的。2、在建筑工程和土建工程中：如基坑排水、路基排水、地下水渗透、地基坑渗稳定处理、围堰修建、海洋平台在水中的浮性和抵抗外界扰动的稳定性等。3、在市政工程中：如桥涵孔径设计、给水排水、管网计算、泵站和水塔的设计、隧洞通风等，特别是给水排水工程中，无论取水、水处理、输配水都是在水流动过程中实现的。扩展资料从20世纪60年代起，流体力学开始了流体力学和其他学科的互相交叉渗透，形成新的交叉学科或边缘学科，如物理-化学流体动力学、磁流体力学等；原来基本上只是定性地描述的问题，逐步得到定量的研究，生物流变学就是一个例子。以这些理论为基础，20世纪40年代，关于炸药或天然气等介质中发生的爆轰波又形成了新的理论，为研究原子弹、炸药等起爆后，激波在空气或水中的传播，发展了爆炸波理论。此后，流体力学又发展了许多分支，如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。这些巨大进展是和采用各种数学分析方法和建立大型、精密的实验设备和仪器等研究手段分不开的。从50年代起，电子计算机不断完善，使原来用分析方法难以进行研究的课题，可以用数值计算方法来进行，出现了计算流体力学这一新的分支学科。与此同时，由于民用和军用生产的需要，液体动力学等学科也有很大进展。