流体力学的概念

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1、流体力学的概念:流体力学，是研究流体（液体和气体）的力学运动规律及其应用的学科。主要研宄在各种力的作用下，流体本身的状态，以及流体和固体壁面、流体和流体间、流体与其他运动形态之间的相互作用的力学分支。流体力学是连续介质力学的一门分支，是研究流体（包含气体及液体）现象以及相关力学行为的科学。可以按照研究对象的运动方式分为流体静力学和流体动力学，还可按应用范围分为zKi堂，空气动力学等等。流体力学的理论基础：19世纪，工程师们为了解决许多工程问题，尤其是要解决带有粘性影响的问题。于是他们部分地运用流体力学，部分地采用归纳实验结果的半经整公武进

2、行研宄，这就形成了水力学，至今它仍与流体力学并行地发展。1822年，纳维建立了粘性流体的基本运动方程;1845年，斯托克斯又以更合理的基础导出了这个方程，并将其所涉及的宏观力学基本概念论证得令人信服。这组方程就是沿用至今的纳维-斯托克斯方程（简称N-S方程），它是流体动力学的理论基础。上面说到的欧拉方程正是N-S方程在粘度为零时的特例普鈕&学派从1904年到1921年逐步将N-S方程作了简化，从推理、数学论证和实验测量等各个角度，建立了边界层理论，能实际计算简单情形下，边界层内流动状态和流体同固体间的粘性力。同时普朗克又提出了许多新概念，

3、并广泛地应用到飞机和汽轮机的设计中去。这一理论既明确了理想流体的适用范围，又能计算物体运动吋遇到的摩擦阻力。使上述两种情况得到了统一。流体力学在工业民用建筑中的应用：工业民用建筑是常见建筑，对于低层建筑，地下水是最普遍的结构影响源，集中表现为对地基基础的影响。如果设计时对建筑地点的地卜棊地上水文情况Y解不到位，地不水一旦渗流会对建筑物周围土体稳定性造成不可挽救的破坏，进而严重影响地基稳定，地基的的破坏对整个建筑主体来说是寿命倒计时的开始。一些人为的加固可能及耗材费力，又收效甚微。地下水的浮力对结构设计和施工有不容忽视的影响，结构抗浮验算与

4、地下水的性状、水压力和浮力、地下水位变化的影响因素及意外补水冇关。对于这些严重影响建筑物寿命和甚至波及人生安全的有水的流动性造成问题可以通过水力学知识在建筑物的实际和施J:之前给以正确的设计与施工指异。避免施工时出现基坑坍塌等重大问题，也能避免施工结束后基地抵抗地下水渗流能力差的问题。现在建筑越来越趋向于高层，高层节约了土地成本，提供了更多的使用空间，但也增加了设计施工问题。因为随着高度的增加，由于地表及其附近物体对气体流动的阻碍减少，气体流动速度很人，除此之外，高层聚集处由于高层的层高和体积问题，这会对气体的流动产生很大影响，随即会对建

5、筑物的稳定性产生影响，对建筑物的构造和建筑材料考可靠性提出更高的耍求。对建筑的影响是使建筑产生侧向变形，风大时产生振动。主要由基本风压，风压高度变化系数，风荷载体形系数，风振系数。这些系数和所在地的风的大小，建筑高度，建筑的外形，和地区粗糙度有关。气体的流动产生风，通过流体力学可以把气流流动产生的问题具体化，数值化，针对这些问题再针对性的合理解决，即有助于设计施T.的进程，又可以合理的运用材料，做到快速，放心，合理。在工民建筑中的另一些方面如水景景观供水，暖气水管网供水等问题中，通过流体力学的科学汁算，会对这些在具体实施的过程中可能出现的

6、问题给出科学的数据依据。流体力学在给水排水工程中的应用：给排水工程：用于水供给、废水排放和水质改善的工程。分为给水工程和排水工程。古代的给排水工程只是为城市输送用水和排泄城市内的降水和污水。近代的给排水工程是为控制城市内伤寒、霍乱、痢疾等传染病的流行和适应工业与城市的发展而发展。现代的给排水工程己成为控制水媒传染病流行和环境水污染的棊本设施，是发展城市及工业的棊础设施之一，市政工程的主要组成部分。给排水研宄的主要对像就是水，在以异水力主耍目的的运作做中，主要问题就是合理完善的解决“流水”问题。在这方面，水主要是以管道为媒介进行疏导的，疏导

7、中，不同的地放水流量积水性质不一样。单看水流量，就对管道长生种种要求。如何合理的解决这些“流水”问题？如何确定合理材料/如何合理的应用这些材料？针对这些实际中的问题，通过水力学理论的研究，可以得到合理的答案，获得合理的方案。为施工人员正确的施工提出正确理论依据。针对性的计算不但可以节约施工时间成木，更加合理化了管材等的配置。1.3流体力学在道路桥梁交通中的应用：道路路桥工程是关乎民生，国防建设的重大工程，它的安全性可靠性更是重中之重。此外，由于路桥的造价很高，且修建需要一定的时间，因此大多数的路桥设计使用年限是很长的。在这么长的时间里，经

8、受水流的长时间的侵蚀作用，要保持极高的结构强度与结构健康性。那么对这些侵蚀的来源有准确的了解定性，还要冇确切的数据一边结构设计和材料选用作参考就显得尤为重要。这些重要工程在施工，使用和维护当屮