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湖南实验装置公司科普知识流体力学

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湖南实验装置公司科普知识流体力学

发布日期:2021-03-11 作者: 点击:

    湖南实验装置公司科普知识流体力学

  一、流体力学展开简史

  出现流体力学是在人类同自然界作斗争和在出产实践中逐步展开起来的。我国有大禹治水疏通江河的传说。秦朝李冰父子(公元前3世纪)领导劳动人民修建了都江堰,至今还在发挥作用。大约与此一同,罗马人建成了大规模的供水管道系统。对流体力学学科的构成作出贡献的首先是古希腊的阿基米德。他建立了包含物体浮力定理和浮体安稳性在内的液体平衡理论,奠定了流体静力学的基础。尔后千余年间,流体力学没有严重展开。15世纪意大利达·芬奇的作品才谈到水波、管流、水力机械、鸟的翱翔原理等问题。17世纪,帕斯卡说清楚停止流体中压力的概念。但流体力学尤其是流体动力学作为一门严密的科学,却是跟着经典力学建立了速度、加速度,力、流场等概念,以及质量、动量、能量三个守恒规矩的奠定之后才逐步构成的。

湖南实验装置

  展开17世纪力学奠基人I.牛顿研讨了在液体中运动的物体所遭到的阻力,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成正比的联络。他对粘性流体运动时的内摩擦力也提出了以下假定:即两流体层间的摩阻应力同此两层的相对滑动速度成正比而与两层间的距离成反比(即牛顿粘性规矩)。

  之后,法国H.皮托发清楚测量流速的皮保管;达朗贝尔对运河中船舶的阻力进行了许多实验作业,证明了阻力同物体运动速度之间的平方联络;瑞士的L.欧拉选用了接连介质的概念,把静力学中压力的概念推行到运动流体中,建立了欧拉方程,正确地用微分方程组描绘了无粘流体的运动;伯努利从经典力学的能量守恒动身,研讨供水管道中水的活动,精心肠组织了实验并加以剖析,得到了流体定常运动下的流速、压力、管道高程之间的联络——伯努利方程。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,从此开端了用微分方程和实验测量进行流体运动定量研讨的阶段。

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  从18世纪起,位势流理论有了很大展开,在水波、潮汐、涡旋运动、声学等方面都说清楚许多规矩。法国J.-L.拉格朗日关于无旋运动,德国H.von亥姆霍兹关于涡旋运动作了不少研讨.上述的研讨中,流体的粘性并不起重要作用,即所考虑的是无粘流体,所以这种理论说明不了流体中粘性的效应。

  理论基础

  将粘性考虑在内的流体运动方程则是法国C.-L.-M.-H.纳维于1821年和英国G.G.斯托克斯于1845年分别建立的,后得名为纳维-斯托克斯方程,它是流体动力学的理论基础。


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