流體力學(xué)龍?zhí)煊寰w論

第1章緒論流體運(yùn)動(dòng)與流體力學(xué)人類的祖先在海洋里生活了40億年，人類在空氣里也生活700萬年。雖然天天生活在流體的環(huán)境中，對(duì)流體的運(yùn)動(dòng)問題的直覺常常與事實(shí)不符。

流體運(yùn)動(dòng)與流體力學(xué)例一：高爾夫球：表面光滑還是粗糙？

流體運(yùn)動(dòng)與流體力學(xué)高爾夫球運(yùn)動(dòng)起源于15世紀(jì)的蘇格蘭，當(dāng)時(shí)人們認(rèn)為表面光滑的球飛行阻力小，因此用皮革制球。

流體運(yùn)動(dòng)與流體力學(xué)后來發(fā)現(xiàn)表面有很多劃痕的舊球反而飛得更遠(yuǎn)，現(xiàn)在的高爾夫球表面有很多窩坑，在同樣大小和重量下，飛行距離為光滑球的5倍。流體運(yùn)動(dòng)與流體力學(xué)例二：汽車阻力：來自前部還是后部？

流體運(yùn)動(dòng)與流體力學(xué)

汽車發(fā)明于19世紀(jì)末，當(dāng)時(shí)人們認(rèn)為汽車的阻力主要來自前部對(duì)空氣的撞擊，因此早期的汽車后部是陡峭的，稱為箱型車，阻力系數(shù)（CD）很大，約為0.8。流體運(yùn)動(dòng)與流體力學(xué)實(shí)際上汽車阻力主要來自后部形成的尾流，稱為形狀阻力。20世紀(jì)30年代起，人們開始運(yùn)用流體力學(xué)原理改進(jìn)汽車尾部形狀，出現(xiàn)甲殼蟲型，阻力系數(shù)降至0.6。流體運(yùn)動(dòng)與流體力學(xué)

流體運(yùn)動(dòng)與流體力學(xué)

20世紀(jì)50－60年代改進(jìn)為船型，阻力系數(shù)為0.45。流體運(yùn)動(dòng)與流體力學(xué)80年代經(jīng)過風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究后，又改進(jìn)為魚型，阻力系數(shù)為0.3流體運(yùn)動(dòng)與流體力學(xué)以后進(jìn)一步改進(jìn)為楔型，阻力系數(shù)為0.2。流體運(yùn)動(dòng)與流體力學(xué)經(jīng)過近80年的研究改進(jìn)，汽車阻力系數(shù)從0.8降至0.137，阻力減小為原來的1/5。流體力學(xué)的任務(wù)流體力學(xué)是研究流體宏觀運(yùn)動(dòng)規(guī)律的學(xué)科。它的任務(wù)是研究流體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、流體之間或流體與固體之間的相互作用力，研究流動(dòng)過程中動(dòng)量、能量和質(zhì)量的傳輸規(guī)律等，并將它們應(yīng)用于解決實(shí)際中與流體運(yùn)動(dòng)有關(guān)的問題。流體的粘性：流體流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生內(nèi)摩擦力的性質(zhì)程為流體的黏性。流體內(nèi)摩擦的概念最早由牛頓（I.Newton,1687，）提出。由庫侖（C．A．Coulomb,1784，）用實(shí)驗(yàn)得到證實(shí)。流體的粘性

庫侖把一塊薄圓板用細(xì)金屬絲平吊在液體中，將圓板繞中心轉(zhuǎn)過一角度后放開，靠金屬絲的扭轉(zhuǎn)作用，圓板開始往返擺動(dòng)，由于液體的粘性作用，圓板擺動(dòng)幅度逐漸衰減，直至靜止。庫侖分別測(cè)量了普通板、涂臘板和細(xì)沙板，三種圓板的衰減時(shí)間。三種圓板的衰減時(shí)間均相等。庫侖得出結(jié)論:衰減的原因，不是圓板與液體之間的相互摩擦，而是液體內(nèi)部的摩擦。