流体力学发展史讲座

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1、流体力学发展史及其在实际工程中的应用张一夫辽宁工程技术大学安全学院人类早期的梦想和探索人类早期的梦想和探索《墨子》记载：“公输子削竹木以为鹊，成而飞之，三日不下。”鲁班(BC507-BC444)人类早期的梦想和探索阿基米德（Archimedes,BC287－BC212）古希腊哲学家、数学家、物理学家。兼力学和物理学的伟大学者，享有“力学之父”的美称。Archimedes(BC287-BC212)“假如给我一个支点，我就能撬起地球。”人类早期的梦想和探索发现阿基米德定律（浮力原理）；浮力原理曹冲（19

2、6-208）称象人类早期的梦想和探索阿基米德螺旋（线）；阿基米德螺旋抽水机常见的阿基米德螺线人类早期的梦想和探索·列奥纳多•达•芬奇（LeonardoDaVinci,1452-1519）文艺复兴的代表人物之一，是世界文化史上最伟大的人物之一；意大利著名的艺术家、科学家和工程师，航空科学研究的创始人。DaVinci(1452-1519)萨顿曾指出：“写一部有关他的天才作品的完整研究著作，也就意味着写一部十五世纪科学技术的真正百科全书。”人类早期的梦想和探索在许多学科学领域都颇有建树达•芬奇遗留手稿水利

3、机械鸟的飞翔原理人类早期的梦想和探索航空科学研究的创始人。MartinKemp,Leonardoliftsoff:AwingdesignedbyLeonardodaVinciprovestobeaerodynamic.NatureVol.421,20February2003早期的流体力学早期的流体力学牛顿（IsaacNewton，1642-1727）英国伟大的数学家、物理学家、天文学家和自然哲学家。牛顿在科学上最卓越的贡献是微积分和经典力学的创建。得到阻力与流体密度、物体迎流截面积以及运动速度的平方

4、成正比的关系。提出了“牛顿粘性定律”；牛顿并没有建立起流体动力学的理论基础，他提出的许多力学模型和结论同实际情形还有较大的别距。Newton(1642-1727)早期的流体力学伯努利（DanielBernoulli，1700-1782）瑞士物理学家、数学家、医学家；著名的伯努利家族中最杰出的一位；被称为“流体力学之父”。Bernoulli(1700-1782)《流体动力学》(Hydrodynamica)(1738年出版)伯努利发明的血压测量原理伯努利血压测量方法优点：血压测量准确；缺点：给病人带来痛

5、苦；这种测量血压的方法，在伯努利之后仍然应用了达170年之久。早期的流体力学伯努利方程1738年伯努利(D.Bernoulli)提出了著名的伯努利方程.流速高处压力低，流速低处压力高。静压+动压=总压=常数(Staticpressure)(Dynamicpressure)(Totalpressure)(Constant)早期的流体力学伯努利方程的应用机翼升力原理早期的流体力学香蕉球的原理只平动(向下)只旋转平动加旋转足球场上著名的“贝氏弧线”早期的流体力学为什么两艘轮船相离很近前进时容易相撞？一艘渡

6、船和一艘运输船在巴哈马水域相撞两船相撞的原理早期的流体力学伯努利方程在工程中的应用之一毕托管的测速原理毕托管的原理早期的流体力学伯努利方程在工程中的应用之二文丘里管孔板流量计早期的流体力学Euler(1707-1783)欧拉（LeonhardEuler，1707-1783）,瑞士数学家和物理学家。数学：第一个使用“函数”，把微积分应用于物理学的先驱者之一；理想流体基本方程——欧拉方程（1736）；能被用来研究冲击波。早期的流体力学欧拉方程和Laplace方程至今仍空气动力学和水波等理论中应用。早期的

7、流体力学达朗贝尔（D‘AlembertJeanLeRond）法国著名的物理学家、数学家和天文学家；十八世纪为牛顿力学体系的建立作出卓越贡献的科学家之一；提出了波动方程；第一次提出了流体速度和加速度分量的概念。D‘Alembert(1717-1783)早期的流体力学《动力学》于1743年出版，是达朗贝尔最伟大的物理学著作；《动力学》中阐述了著名的达朗贝尔原理：作用于一个物体的外力与动力的反作用之和等于零．即在没有约束时，与牛顿的运动第二定律一致；但这是概念上的变化，有下列重要意义：把动力学问题转化为静

8、力学问题来处理；用于刚体的平面运动时，可利用平面静力学方法，使问题简化；在有约束情况下，用达朗贝尔原理式非常有利；而且为分析力学的创立打下了基础。早期的流体力学流体力学研究流体的力学研究从牛顿开始，但作为一门学科——流体力学，则是18世纪的欧拉，伯努利(Bernoulli)，克莱洛和达朗贝尔打下的基础；欧拉方程和伯努利方程的建立，是流体动力学作为一个分支学科建立的标志，从此开始了用微分方程和实验测量进行流体运动定量研究的阶段。十九世纪的流体力学十九世纪的流体力学Nav