电磁流体力学毕业论文

电磁流体力学:研究带电流体和导电流体的运动规律、尤其是它们在电磁场中运动规律的科学。力学的分支学科。流体力学与电动力学间的边缘科学。其研究对象有带电粉尘、液态金属、等离子体等等。等离子体是含有足量的自由带电粒子,以致其动力学行为受电磁力支配的任何物体的一种状态,是不同于固体、液体和气体的物质等四态,通常指电离气体。磁流体力学:用流体力学和电动力学的方法研究导电流体和磁场相互作用的科学。电磁流体力学的分支学科。研究对象主要是稠密的等离子体和液态金属。磁流体力学有磁流体静力学和磁流体动力学两个分支。磁流体静力学研究导电流体在磁场力作用下的静平衡问题; 磁流体动力学研究导电流体与磁场相互作用的动力学规律。但磁流体力学通常即指磁流体动力学,而磁流体静力学被看作磁流体动力学的特殊情形

钱学森，中国现代物理学家、世界著名火箭专家。浙江杭州市人，1911年12月11日生于上海。1934年在美国麻省理工学院和加利福尼亚理工学院学习。1938年获博士学位后留校任教并从事火箭研究。1947－1955年间任麻省理工学院和加利福尼亚理工学院教授。1955年10月冲破种种阻力回国后，曾任中国科学院力学研究所所长，第七机械工业部副部长，国防科工委副主任等职。 钱学森为中国火箭和导弹技术的发展提出了极为重要的实施方案。1956年4月起，他长期担任火箭导弹和航天器研制的技术领导职务，对中国火箭导弹和航天事业和发展作出了重大贡献。 钱学森生前是全国政协副主席、中国科学院数理化学部委员、中国宇航学会名誉理事长、中国科技协会主席。 生平简介 钱学森(1911～X)中国科学家，火箭专家，1911年12月1日生于上海，3岁时随父来到北京，1934年毕业于上海交通大学机械工程系，1935年赴美国研究航空工程和空气动力学，1938年获加利福尼亚理工学院博士学位。后留在美国任讲师、副教授、教授以及超音速实验室主任和古根罕喷气推进研究中心主任。1950年开始争取回归祖国，受到美国政府迫害，失去自由，历经5年于1955年才回到祖国，1958年起长期担任火箭导弹和航天器研制的技术领导职务。1959年，加入中国共产党。现任中国科技协会名誉主席等职。

1956年，作为中国科学院力学研究所物理力学专业的研究生，我和钱学森先生曾有一年形影相随的师生情谊。这一年间的耳濡目染，对什么是科学研究、怎样去做科学研究、如何确立研究方向、怎样选择适合自己的研究课题、第一流的科研工作有哪些特点等，有了初步的理解。 记得在1957年李政道、杨振宁荣获诺贝尔物理学奖之后，钱先生：“世界上任何发明创造都是可及的，而不是不可及的。”<北京日报》记者就人才问题专访钱先生，钱先生说：“回国以后，我觉得国家对我很重视，但社会主义建设需要很多钱学森，国家才会有大发展。”这是钱先生第一次公开号召、鼓励后进尽快树立自信，追赶先进。 先生演讲的风格简洁流畅、娓娓道来，有如一泓清泉，使我终生难忘。 1956年，周恩来总理向全国发出了“向科学进军”的号召；党的八大明确指出：“国内主要矛盾已经是人民对于建设先进工业国的要求和落后的农业国现实之间的矛盾……”同年还颁布了12年科学发展规划，给知识分子普遍增加了工资。今天，不是年过70岁的老人，很难体会到那个时代知识分子内心的激动和对祖国美好未来的无限向往。物华天宝、人杰地灵，“向科学进军”成为那个时代的最强音。正是在这样一个时刻，中国科学院副院长吴有训、钱三强和周培源，在上海港代表党中央热烈欢迎钱学森博士远渡重洋，胜利归来。 从此，一大批海外科学家纷纷归国，开启了中国科学发展史上的新篇章。 先生归来，吹皱中国科学界一池春水 1956年的北京中关村，是一个书声琅琅的中关村，是一个文章至上的中关村。钱学森和郭永怀等一批海外学人归国，中国科学院力学所平地而起，高能所、电子所、自动化所也相继成立，中关村顿时成为“两弹一星”工程的大本营，中国科学事业一片生机。“技术科学”、“基础研究”等这些新名词尚未被一般科学工作者所了解，一场改变中国传统科技观念的大潮即席卷全国。 从力学所的建制看，除保留弹性力学、塑性力学外，新建的学科有：物理力学、化学流体力学、电磁流体力学、振动力学、爆炸力学、燃烧爆轰、高温等离子体、运筹学。行家一看，就知道这个研究所将干些什么。面向国家实际需求新建学科的这种模式，极大地冲击了“为科学而科学”的传统观念，以国防建设为背景的技术科学逐渐成为主流。 事实上，当今广为使用的“学科交叉”、“技术集成”等新名词，早在50年前已由钱先生提出的“技术科学”的内涵所包容并付诸实践，不过说法不同罢了。格物致知，学以致用，珠联璧合，科技才能转化为生产力。 什么是技术科学？技术科学就是多学科、多技术不拘一格的综合。科学指挥技术，技术促进科学，精神变物质，物质变精神，这是科学研究和技术开发的不变法则和“老生常谈”。“两弹一星”也好，“人工胰岛素”也好，和美国的曼哈顿工程一样，在统一指挥、协同作战方面，中国也很有经验。1956年底的一天，在化学所对面的马路上，钱先生说：“有人说我是空气动力学家，正确地说，我是技术科学家。”从力学所近代力学的建制上看，钱先生这样自我定位，是再确切不过了。可惜在中国，懂得基础理论，擅长数学演算，又能深入到具体的技术科学的实践中去，这样文武全才的科学家，实在是太少了。 思想的闪电是在争辩中产生的 不流大汗出不了大成果 钱学森先生的著名论文《非线性弹性力学》仅手稿就有800多页，先生：不流大汗，不受大累，仅凭一点小商小贩的小聪明，是做不出来的。 论文涉及积分方程的求解，先生告诉我：是在文章发表后，才去学积分方程数学的。事实上，爱因斯坦广义相对论所用的数学工具也是友人提供的——这有什么不对、有什么不好吗？天下的学问什么都去学，永远学不完，永远学不够；“积压”太多，反而影响“效益”。 先生又说：不会微积分，那就在坐标纸上画曲线、数格子，一样有结果；再复杂的数学，离不开数和形。用通俗的语言讲，数数和数黄豆是一回事——这话难道有错吗？对主攻方向不是数学的其他专业人士而言，数学只是一个非常有用的工具。所以，钱先生经常讲：“研究工作做不下去了，怀疑自己的数学功底不够，怀疑自己的理论功底不够，于是再去读书，但图书馆的书是读不完的。” 钱先生曾说他自己在攻读气动力学时，两年内精读了两百篇有关气动力的重要文章，从而理清了这门学问的来龙去脉。这是一种读书方法，是在读历史；不知道历史，又怎能看清一门学问的发展方向呢？后来我也是这么做的，新课题到手，三个月不出图书馆。先生常讲：“有空经常到图书馆去浏览各行各业的杂志，看看别的行业有什么问题是我们力学家能帮助解决的。这样做，你就会一辈子‘吃穿不愁’。”这不就是我们经常讲的边缘学科的交叉和发展吗？50年前，先生就能说出这样具有超前意识的话，而我们到了20世纪80年代才有所理解。 先生的经历说明，出国留学不是去学书本知识，而是要锻炼自己独特的眼界和发现机遇的能力。没有崭新的思维哲学，科学上的创新是很难实现的。 工艺力学的命名由先生而起 钱学森先生说：“爆炸成型是工艺力学。”是说力学可以指导生产工艺，把科学和生产工艺联系起来，Technology Sciences是科学观念上的一次飞跃。1959年到1961年“大跃进”期间，我参加了爆炸成型实验小组，用水下爆炸的冲击载荷来成型薄板。这在当时还是一门有待开发的新技术。 二战前后，水下爆炸的理论也趋成熟，要开发爆炸成型这门新技术，需要研究水下爆炸载荷和冲压成型这两个不同学科领域的衔接和融合。我们的做法是，通过测量水下爆炸成型的过程，来研判爆炸成型参数符不符合相似律，以便能起到工艺参数放大之功效。我分工测试，自制微秒计时仪，自行设计无质量障碍的传感技术，并因此发现在水下爆炸成型的过程中，存在一个二次加载的力学现象，这是事前未曾料到的意外收获，最后以“爆炸成型模型律”上报成果，获国家科技一等奖。 现在看来，工艺力学的提法反映了从理论发展技术、从技术发展工艺，科技才能最终转化为生产力的客观过程，这一规律是先生早在40年前就预料到的。事实上，技术科学和工艺科学这两大概念都是由先生提出的，概括了改造世界与认识世界的互动关系。可惜，我们很多开拓性的研究工作往往浅尝辄止，论文写出，一旦大奖到手，就算完成任务，距离指导生产实践，常常差之远矣。这背后是中国科技界一个至今难改的传统观念——认为只有认识世界才是科学家的本分工作。把合理的暂时分工变成永久的分家，是发展中国科技的一大瓶颈。 这50年来，一直有个问题萦怀：撇开体制上的原因，国人不出国门留学，能不能达到先生这么高的水平，中国的科学家能不能拿到诺贝尔奖？这个问题似乎在2005年10月8日《北京日报》的访谈中已经找到了答案。今年我已经75岁，如果再给我20年时间，我一定知无不言，为国人冲击诺奖鼓与呼。 钱学森先生的治学之道就是会看方向、出点子，为国为民，想人之不敢想，言人之不敢言，为人之不敢为，超前意识，浑然一体。正如先生所说，没有八年抗战，没有十年磨一剑的苦心孤诣，达到先生这样高的水平，是不可能的。 也谈人体科学和特异功能 先生治学，遍及自然科学很多门类，涉及园林艺术音乐，还有人体科学和特异功能。一个学者能涉猎如此广泛，没有哲学思维的概括能力，是不可想象的。正如爱因斯坦所说的那样：“与其说我是物理学家，不如说我是哲学家。”先生的治学之道，也是以马克思列宁主义哲学为指导。科学和哲学的根本区别，在于科学上的所有认知都必须接受科学实验的检验，哲学可以指导科学，但绝不可以取代科学；不懂哲学的科学家是渺小的，同样，不懂科学的哲学家也是渺小的。 1979年，上海原子能所学者顾涵森女士带来两位气功师到力学所表演，我和俞鸿儒、谈洪尽一切可能用科学实验的方法来证伪，结果收效甚微。当气功师发功时，遥指薄膜压力传感器时，X-Y记录仪上不断在记录压力波形，当俞鸿儒院士在压力薄膜上涂了一层硅脂，X-Y记录仪就停止了工作，从而确定气功师发出的是红外射线，压力薄膜因受热而变形，输出的是热信号。显然，自然界有太多的未知领域挑战人类智慧，多怀一份敬畏并不见得就贬低了人类尊严。 最近，霍金先生提出虚时间的概念，如果有一天他证明“上帝”存在，曾经的反“伪科学”斗士们又该作何感想呢？

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。

参考资料来源：百度百科-流体力学

1对数学研究的贡献李国平 在中山大学发表有关Bessel函数性质的处女作 ， 以函数论方面的突出工作而享誉海内外。1956年，他出席全国12年科学远景规划会议， 为函数论规划的起草人。 1958年以后， 他将主要精力集中于数学对国民经济与国防建设的应用，积极倡导数学同其它科学技术的交缘研究，提出 “一个主体，两个翅膀”的发展思路。对半纯函数与整函数理论研究的贡献1935年，李国平 用Blumenthal函数型，对无限级半纯函数进行深入剖析，给出了Nevanlinna第二基本定理的崭新形式，推广了经典的Picard-Borel定理 ；日本数学物理学会学术年会召开，李国平被邀作大会报告，破例接纳李国平为日本数学物理学学会会员，一举进入国际青年数学家行列。1936年开始，他为了规范化半纯函数类，构造了 新的函数型， 技巧地提出了半纯函数 的Borel方向与填充圆的统一理论 ，提出并解决了重值与Borel方向等问题；总结了当时日渐成熟的聚值线 的理论成果 。对准解析函数与函数逼近理论研究的贡献早在1939年，李国平就开始了准解析函数理论的研究，成果多由Montel推荐发表在《法国科学院院报》上。其中两篇紧密相关的新准解析函数族和准解析函数论的一个基本定理的研究，给出了统一的序列规则化和函数族规则化准则，建立了一套新的准解析函数理论，并以这套理论为基础得出了一些新的准确析函数族，论证了全纯函数族H1与准解析性的关系。1948年，他在武汉大学《理科季刊》上发表了一批关于概周期函数的准解析性的判定准则，研究了该理论在常微分方程组准解析解方面的应用。 他是准解析函数与函数逼近理论研究领域的开拓者 。对微分方程解析理论与Minkowski-Denjoy函数理论研究的贡献1954年他 发表长篇论文 , 把半纯函数Nevanlinna特征函数T（r,f) 和常微分方程解析理论联系起来，建立微分方程理论与半纯函数的填充圆与聚值线理论间的内在联系。1954年，他受教育部委托，在北京举办微分方程讲习班，主讲常微分方程理论。对广义Riemann几何与混合量分析学研究的贡献1965年，李国平和合作者将法国大数学家Hadamard的二阶偏微分方程的几何理论推广到了高阶的重要贡献。文中首先建立了广义Riemann几何 ，证明了偏微分方程组的特征曲面与广义0-测地线所构成的流形的一致性。对微分差分方程与算子函数论研究的贡献李国平十分重视微分与差分方程的理论及其应用工作， 先后作过一系列报告，写过一系列论文；总结成了一本专著。另外，他和合作者将函数论的许多新的思想和重要的结果发表在1983年出版的，可谓集大成的一部专著之中。他一直高度重视无穷维空间的算子理论的研究, 在他的专著《自守函数与闵可夫斯基函数》中给出过一般原则和得到广义函数的具体方法。2对数理科学研究的贡献他希望探索一条数学与其它学科交缘的道路。自上世纪60年代起, 李国平反复强调陈省身、杨振宁工作的重要性。 相对论是关于引力相互用的理论，规范场可视为Maxwell电磁场的非线性推广, 是关于四种相互作用（电磁、弱、强、引力）的基本理论。对纤维丛积分与相对性量子场论研究的贡献1963年, 李国平提出外运动用一般相对性量子场论描述, 内运动用特殊相对性量子场论描述的微粒子最一般的模型 。专著 构建了V(4) Riemann几何, 定义了纤维丛积分,证明了L(4) 与Spin(4) 的两种Lie代数的同构，证明了存在唯一的张量旋量混合量的纤维丛积分, 证明了纤维丛积分存在定理及其光滑性 。对电磁风暴说与数理地震学研究的贡献1961年，李国平开始用电磁流体力学方法研究风暴现象。1972年他与合作者的电磁风暴学说，总结了许多原创的结果，包括大量守恒律，理论上解释了磁性矿藏对气候的影响等问题。 这些新工作推广或补充了国际上 有关研究和磁流体力学的一些理法。1976年， 他开始研究地震多种波的传播理论，研究与传输线原理的相似性； 成果总结在他和合作者1978年出版的专著中。 这部专著分三卷: 上述内容在第一卷；第二卷的内容主要是移植电磁固体动力学和建立统计介质力学理论于地震研究；第三卷的内容主要是各种地震数学模型近似解、数值解法及其反演，特别是开创了地震波导的研究结果。对外微分形式与场论研究的贡献1964年，李国平在外微分形式中提出了一种保留向量形式的记法, 在文革期间，时缀时续，系统地论述了现代数学物理中的八大内容：Newton场、光学场、电磁场、温度场、固体力学场、流体力学场、Einstein场和规范场。文革后，嘱改写Hodge的调和积分理论、Cartan的外微分形式理论以及Cartan和Kahler的一般外微分形式方程组解的存在性和自由度的重要定理和写一本部分反映他的八大内容的著作。对各向异性能带理论与统计岩体力学研究的贡献1972年起， 李国平将有效质量由纯量推广为张量， 用张量分析系统地重构了半导体能带理论，详他与合作者的论文与专著。 这是一项涉及大量运算的异常冗繁和细仔的工作；考验科技工作者的智慧和耐心，至今保持着世界领先的地位。李国平一直关心三峡工程建设和长江科学院的前期科学研究和技术论证工作。1964年，针对岩土力学物理点实验数据的随机性、分散性和尺度效应，他引进了地质点的概念，提出了岩石统计力学的理论框架。对摄动理论与n体问题研究的贡献李国平在所著的n体问题一书中，研究了Newton天体力学中n体问题的相对论修正案，获得了二体问题相对论修正案行星运动的精确解，并拟定了只考虑太阳对行星的吸力作用而略去行星之间吸引的(n—1) 个行星的相对论修正运动的摄动计算方案。3对系统科学研究的贡献1956 年周恩来总理亲自提议、主持，李国平参予制定的我国《十二年科学技术发展规划》，选定了“计算机、电子学、半导体、自动化”作为“发展规划”的四项紧急措施，并制定了计算机科研、生产、教育发展计划。我国计算机事业由此起步, 自动化和大型建设的发展需要, 系统工程悄然兴起。对数字技术与计算机研制的贡献1959年，美国国际商业机器公司制成第一台晶体管计算机“IBM7090”。第二代计算机-半导体晶体管计算机开始迅速发展。1958年，中国科学院计算机技术研究所试制成功中国第一架通用电子计算机。他所领导的709研究所为国防建设做出了不可磨灭的重要贡献。对大型工程与国防建设的贡献1964年起，李国平应邀带领师生范文涛等与原武钢宋瑞玉和刘汉玉参加了前期技术的消化吸收，特别是数学建模做了大量工作。工程于1974年9月开工，1978年底先后投料，均一次试车成功。1974年秋至1975年秋, 李国平又带领学生参加葛洲坝工程建设前期有关技术论证工作之后，针对岩土力学的研究，提出了岩体力学理论研究和工程技术的许多新思路。对数学模型与工业自动控制研究的贡献李国平率先深入生产第一线，研究数学模型和建模方法，研究自动控制和系统科学。 1. 古诗词李国平早在中山大学读书时，又兼修古汉语文学课， 。习作五言古诗，对曹阮陶三家渐有所悟，他取字慕陶，即表其心仪渊明。 文化大革命中，李国平及他的亲友学生被铸成中科院最大冤案——“李国平全国性叛国集团案”，他被以“主犯” 之名残酷批斗，助手被冤判长刑。文革过后，有诗“寄怀叶述武潜江”（1972）云：自笑满头白发生，此生岂复事浮名？千锤百炼真金在，待铸洪钟应鼓声。直书其“少年怀远志，爱听早钟声”。李国平对友人（包括其学生）求他诗词、墨宝，有求必应。数十年来创作诗词数百首。40岁以前，先生曾自辑所作古近体诗百首为《慕陶室诗稿》，毁于文革。1990年先生80寿诞，辑成《李国平诗词选》由武汉大学出版社印行，封页题有：子夜无声月季香，手挥彩笔墨含光；辛勤无改平生愿，百首诗成付楚狂。著名数学家苏步青教授曾作“海清集颂”：名扬四海句清新，文字纵横如有神。气吐长虹连广宇，力挥彩笔净凡尘。东西南北径行遍，春夏秋冬入梦频。拙我平生偏爱咏，输君珠玉得安贫。作为《李国平诗词选》代序，诚挚而真切。计其诗作，超过千首。现存的有《海清集诗钞》数百首，《梅香斋词》两百余阙，均为1958年以来的作品，后收入前述由武汉大学出版社出版的《李国平诗词选》 。 2.书画艺术李国平毕生成就的另一方面，他数十年间撰写的大量诗词、书法，间有画作和音乐。他的诗以五言古诗为骨干；1983年后又开始作词，并致力于词的研究，认为词非诗余，实为诗综。他始自词觅诗，复又自诗觅词，撰有《词中诗辑要》、《苏东坡诗中词百首》两书以验其说，足征诗综之论，不谓无据。他还制作了大量的自制曲，从继承与发展两方面，为探索中国诗的发展付出了辛勤劳动。 李国平院士先后发表论文100余篇、撰写专著20余部。 主要论文 1、李国平．Bessel函数的性质——《中山大学自然科学季刊》，1930年．2、Li Guoping．On meromorphicfunctions of infiniteorder．Jap．J．Math．，1935年，12：1―16．3、Li Guopi Hg．Onthe unified theoryofmeromorphic functions．J．Fac．Univ．Tokyosect．，1937年，13：153－286．4、LiGuoping．Surlesvaleurs multiplesetlesdirectionsdeBoreldesfonc－tionsmeromorphis．C．R．Acad．Sci．，Paris，1938年，209：1548―1550．5、LiGuoping．Suruntheoremefondamentaldamslatheoriedesfonctionsquasi－analytiques．C R．Acad．Sci．，Paris，1939年，208：1625―1627．6、Li Guoping．Surdesnouvelles Classes quasi－analytiquesdesfonctions．Ibid，1939年，208：1783－1785．7、李国平．关于具特征函数之非线性常微分方程的新理论——《数学学报》，1954年（4）：467－478．8、李国平．Привалов氏定理——《武汉大学自然科学学报》，1956年（1）：5－10．9、李国平．Riesz氏定理的转化形式——《数学学报》，1957年，7（1）：128－131．10、李国平．整函数插补法中一个基本定理——《数学学报》，1957年，7（2）：268―270．11、李国平．Cauchy氏不等式的转化形式——《数学学报》，1957年，7（3）：340―345．12、李国平．解析函数构造理论中两个基本原则及其推广——《数学学报》，1957年，7（3）：327―339．13、李国平．函数论中的若干问题——《中国科学院武汉分院建国三十周年论文集》，1980年．14、李国平．Fourier变式、梅林变式及其应用．中国科学院计算技术研究所，1958年．15、李国平．外微分形式在数学物理中的应用（Ⅰ）－（Ⅲ）．全国数学物理座谈会报告，1977年． 主要著作 《函数论丛书》《数学物理丛书》《十年来的中国科学（数学部分），1949－1959》《推广的黎曼几何在偏微分方程中的应用》《算子函数论》《亚培尔函数论》《n体问题》《半纯函数的聚值线理论》《自守函数与闵可夫斯基函数》《近代函数论》《准解析函数论》《微分方程解析理论》《电磁风暴说》《数理地震学》 《一般相对性量子场论》《导体与半导体》《数学模型与工业自动控制》（1～3卷）