空氣動力學前言第1頁，課件共33頁，創作于2023年2月引言流體力學研究的對象、內容和意義流體力學的發展過程及分類與其他學科的關系流體力學的研究方法課程特點幾點要求第2頁，課件共33頁，創作于2023年2月§1：流體力學研究的對象、內容和意義

流體力學是力學的一個獨立分支，是研究流體平衡和運動規律的科學。

流體靜力學流體動力學第3頁，課件共33頁，創作于2023年2月§1：流體力學研究的對象、內容和意義研究內容：流體運動的基本規律：如質量、動量、能量應遵循的規律；流體流過某種物體或通道時的運動特征：如速度分布、壓強分布、能量損失等；流體同固體間的相互作用。第4頁，課件共33頁，創作于2023年2月§1：流體力學研究的對象、內容和意義意義：在日常生活和許多工業技術中有著廣泛的應用。第5頁，課件共33頁，創作于2023年2月知道怎樣旋轉球才能踢進球門嗎？球門§1：流體力學研究的對象、內容和意義第6頁，課件共33頁，創作于2023年2月你會判斷風車旋轉方向嗎？§1：流體力學研究的對象、內容和意義第7頁，課件共33頁，創作于2023年2月§1：流體力學研究的對象、內容和意義航空：第8頁，課件共33頁，創作于2023年2月§1：流體力學研究的對象、內容和意義水利如：都江堰,三峽李冰第9頁，課件共33頁，創作于2023年2月§1：流體力學研究的對象、內容和意義造船；航運：第10頁，課件共33頁，創作于2023年2月§1：流體力學研究的對象、內容和意義電力：第11頁，課件共33頁，創作于2023年2月§1：流體力學研究的對象、內容和意義電力：第12頁，課件共33頁，創作于2023年2月風能§1：流體力學研究的對象、內容和意義第13頁，課件共33頁，創作于2023年2月§1：流體力學研究的對象、內容和意義其他：機械、冶金、化工、建筑、農業、生物、醫學、氣象……第14頁，課件共33頁，創作于2023年2月§2：流體力學的發展過程及分類19世紀以前（古典流體力學階段）

研究管道、河道、航運中流體的運動規律。方法水力學—“實驗”科學古典流體力學

—簡單的數學模型第15頁，課件共33頁，創作于2023年2月阿基米德

古希臘人公元前287-212§2：流體力學的發展過程及分類浮力定律F＝rVg第16頁，課件共33頁，創作于2023年2月§2：流體力學的發展過程及分類牛頓1642-1727牛頓第二定律F＝ma第17頁，課件共33頁，創作于2023年2月§2：流體力學的發展過程及分類2、19世紀初—20世紀40－50年代方法實驗流體力學：實驗→經驗公式理論流體力學：建立數學模型第18頁，課件共33頁，創作于2023年2月伯努利，瑞士人歐拉，瑞士人第19頁，課件共33頁，創作于2023年2月§2：流體力學的發展過程及分類3、20世紀60年代以后發展計算技術電子技術：實驗手段更新→實驗流體力學計算機技術數值計算方法計算流體力學理論、實驗、計算流體力學相互結合，相互促進，迅猛發展。第20頁，課件共33頁，創作于2023年2月§2：流體力學的發展過程及分類4、

流體力學分類按研究對象（普通）流體力學粘性流體力學氣體動力學水動力學滲流力學非牛頓流體力學多相流體力學化學流體力學生物流體力學地球流體力學。。。。第21頁，課件共33頁，創作于2023年2月§3：與其他學科的關系基礎課高等數學、工程數學、物理學技術基礎課工程力學（理論、材料）工程熱力學、流體力學、傳熱學專業課汽輪機原理、鍋爐原理…第22頁，課件共33頁，創作于2023年2月§3：與其他學科的關系與熱力學、傳熱學關系熱力學：可能性（熱力學第一定律）

方向性（熱力學第二定律）流體力學：方式、手段。是傳熱學的基礎傳熱學：方式、手段。第23頁，課件共33頁，創作于2023年2月§4：流體力學的研究方法一、理論分析方法分析流體的物理特性和運動特性，提出合理的理論模型。建立描寫流體平衡與運動規律的封閉方程組及相應的初始條件和邊界條件。利用數學工具，精確或近似解出方程組。分析解，揭示由解表示出的物理量變化規律，同時確定解的適用范圍。第24頁，課件共33頁，創作于2023年2月§4：流體力學的研究方法一、理論分析方法優點：清晰、普遍規律缺點：適用范圍小第25頁，課件共33頁，創作于2023年2月§4：流體力學的研究方法第26頁，課件共33頁，創作于2023年2月§4：流體力學的研究方法二、計算法分析流體的物理特性和運動特性，提出合理的理論模型。建立描寫流體平衡與運動規律的封閉方程組及相應的初始條件和邊界條件。利用數值模擬方法近似解出方程組。分析解，揭示由解表示出的物理量變化規律。第27頁，課件共33頁，創作于2023年2月§4：流體力學的研究方法二、計算法優點：迅速、較準確地解決復雜流動問題。缺點：對數學模型、求解方法要求更高。結果的可靠性比試驗法差。第28頁，課件共33頁，創作于2023年2月§4：流體力學的研究方法二、計算法舉例第29頁，課件共33頁，創作于2023年2月§4：流體力學的研究方法二、計算法舉例第30頁，課件共33頁，創作于2023年2月§4：流體力學的研究方法三、實驗法分析問題設計試驗建立試驗臺進行實驗分析結果優點：可靠。缺點：受尺寸、邊界影響較大。成本高，周期長第31頁，課件共33頁，創作于2023年2月§5：流體力學課程特點概念多掌握物理意義及其在流體力學中的應用公式多掌