流体力学流体力学绪论课件.ppt

1、 流体力学 2012年秋季本科课程年秋季本科课程汽车学院汽车学院同济大学同济大学Tongji University上海地面交通工具风洞中心上海地面交通工具风洞中心Shanghai Automotive Wind Tunnel Center流体力学与液压传动 王毅刚 流体力学 绪论第5章?流体力学 第6章第9章 张智明 液压传动 王毅刚联系方式 办公室：上海地面交通工具风洞中心 302室 TEL：69583725 E-mail:wyg-教学安排授授课课教教师师教教材材及及参参考考资资料料教学安排流体力学教材：流体力学教材：景思睿、张鸣远，景思睿、张鸣远，流体力学流体力学 西安交通大学出版社，西安

2、交通大学出版社，2001参考资料：参考资料：1、张也影，、张也影，流体力学流体力学（第二版），高等教育出版社（第二版），高等教育出版社2、王铁城主编，空气动力学实验技术，国防工业出版社、王铁城主编，空气动力学实验技术，国防工业出版社3、Fox,R.W.&McDonald,A.T.“Introduction to Fluid Mechanics”,5th Edition,John Wiley and Sons,1998.o 绪论绪论o第一章第一章 流体及其主要物理性质流体及其主要物理性质o第二章第二章 流体静力学流体静力学o第三章第三章 流体运动学基础流体运动学基础o第四章第四章 流体动力学基础

3、流体动力学基础o第五章第五章 相似原理和量纲分析相似原理和量纲分析o第六章第六章 理想流体不可压缩流体的定常流动理想流体不可压缩流体的定常流动o第七章第七章 粘性流体流动（书中的第七、八章）粘性流体流动（书中的第七、八章）o第八章第八章 定常一元可压缩气流定常一元可压缩气流o第九章第九章 实验流体力学实验流体力学课课程程内内容容教学安排绪绪 论论1 流体力学的任务2 流体力学发展简史3 流体力学的研究方法1 流体力学的任务流体力学的任务1)1)何谓流体？何谓流体？流体流体是这样一种是这样一种变形体变形体，当对它施加剪切外力时，不，当对它施加剪切外力时，不论此外力如何之小，它总会发生变形，且不断

4、地继续变形论此外力如何之小，它总会发生变形，且不断地继续变形下去。这种不断继续变形的运动，就称为下去。这种不断继续变形的运动，就称为流动流动。所以，流体就是在剪切外力作用下会发生流动的物体，所以，流体就是在剪切外力作用下会发生流动的物体，它不能在承受剪切力的同时，使自己保持静止状态。液体它不能在承受剪切力的同时，使自己保持静止状态。液体和气体都具有这种共性，故和气体都具有这种共性，故统称为流体统称为流体。1 流体力学的任务流体力学的任务 流体与固体的区别流体与固体的区别1 1、固体具有确定的形状，当施加一定外力时固体要发生变、固体具有确定的形状，当施加一定外力时固体要发生变 形，但变形量达到一

5、定程度时其内部的变形抗力就会阻形，但变形量达到一定程度时其内部的变形抗力就会阻 止固体继续变形因此，固体不呈现流动性。止固体继续变形因此，固体不呈现流动性。2 2、流体是根据它的边界形状变化而变化。、流体是根据它的边界形状变化而变化。3 3、流体和弹性固体都是变形体，它们之间的区别只在于当、流体和弹性固体都是变形体，它们之间的区别只在于当 外力作用时，变形的方式不同而已。外力作用时，变形的方式不同而已。流体和固体它们有着完全确定而又互不相同的力学特性流体和固体它们有着完全确定而又互不相同的力学特性 实际上世界上还存在这样的物体，既不能用实际上世界上还存在这样的物体，既不能用流体，也不能用固体来

6、表述它们的力学性质。流体，也不能用固体来表述它们的力学性质。如，有些树胶和油漆，长期静置后，会呈现如，有些树胶和油漆，长期静置后，会呈现固体的力学性态；如果加以摇晃或搅拌，就又显固体的力学性态；如果加以摇晃或搅拌，就又显示出流动性。示出流动性。另外、有些高分子聚合物同时呈现流体和固另外、有些高分子聚合物同时呈现流体和固体双重力学特性。对于这些物质，力学上就只能体双重力学特性。对于这些物质，力学上就只能另提新的模型来描述它们了，于是也就有了粘弹另提新的模型来描述它们了，于是也就有了粘弹体、粘塑体等等概念，出现了粘弹性力学和粘塑体、粘塑体等等概念，出现了粘弹性力学和粘塑性力学等新的性力学等新的变形

7、体力学变形体力学分支。分支。流体不是粘弹体、粘塑体流体不是粘弹体、粘塑体1 流体力学的任务流体力学的任务 流体力学流体力学是研究流体平衡和运动规律是研究流体平衡和运动规律(及其在工程技术中应用及其在工程技术中应用)的的科学科学,它是力学的一个分支它是力学的一个分支 流体力学的基本任务流体力学的基本任务在于：在于：1 1、研究流体平衡时的条件极其压强分布规律。、研究流体平衡时的条件极其压强分布规律。2 2、研究流体绕过物体或流过流道时的、研究流体绕过物体或流过流道时的速度分布速度分布、压力分布压力分布规律。规律。3 3、研究流体与固体壁面之间的、研究流体与固体壁面之间的的的相互作用。相互作用。如

8、管道阻力、机翼的如管道阻力、机翼的 升力与阻力问题等。升力与阻力问题等。4 4、在工程技术领域的应用、在工程技术领域的应用2）何谓流体力学？何谓流体力学？1 流体力学的任务流体力学的任务3 3）为什么要学流体力学？）为什么要学流体力学？1 1、流体力学既是一门基础科学，又是一门紧随现代工业革命和技术革命而蓬勃、流体力学既是一门基础科学，又是一门紧随现代工业革命和技术革命而蓬勃 发展起来的一门新兴应用科学，它所包含的知识涉及各个领域。从水利工发展起来的一门新兴应用科学，它所包含的知识涉及各个领域。从水利工 程、动力工程、机械工程到航空工程、汽车工程与桥梁工程；从化学工程、程、动力工程、机械工程到

9、航空工程、汽车工程与桥梁工程；从化学工程、生物工程到医学工程等无一不与流体力学基本知识有关。事实上，很难找得生物工程到医学工程等无一不与流体力学基本知识有关。事实上，很难找得 到与流体力学无关的专业学科及工程领域。到与流体力学无关的专业学科及工程领域。2 2、在动力机械、汽车、航空航天、航海、发电、石油化工等领域内，流体力学、在动力机械、汽车、航空航天、航海、发电、石油化工等领域内，流体力学 是科技人员必须掌握的理论基础。是科技人员必须掌握的理论基础。3 3、掌握了流体力学基本知识就能够更加容易进入到相关的、掌握了流体力学基本知识就能够更加容易进入到相关的工程技术领域工程技术领域。1 1 流体

10、力学的任务流体力学的任务流体力学流体力学理论流体力学理论流体力学工程流体力学工程流体力学实验流体力学实验流体力学4 4）流体力学分类：）流体力学分类：计算流体力学计算流体力学液体力学、水动力液体力学、水动力学、气体力学、空学、气体力学、空气动力学气动力学流体静力学、流体运流体静力学、流体运动学、流体动力学动学、流体动力学CFD SwiftFlunt.流体力学新分支稀薄流体力学、磁流体力学、非稀薄流体力学、磁流体力学、非牛顿流体力学、生物流体力学、牛顿流体力学、生物流体力学、物理物理-化学流体力学化学流体力学采用试验的方法研究解决工采用试验的方法研究解决工程实际问题，验证理论推导程实际问题，验证

11、理论推导主要采用严密的数学推理方法，主要采用严密的数学推理方法，力求准确性和严密性力求准确性和严密性侧重于解决工程实际中侧重于解决工程实际中的问题，而不一味追求的问题，而不一味追求数学上的数学上的 严密性严密性利用计算机高速、大容利用计算机高速、大容量的计算特点来计算分量的计算特点来计算分析流体力学问题析流体力学问题5）流体力学涉及的基础知识面流体力学涉及的基础知识面 流体力学涉及的基础知识有高等数学、理论力学、工程热力学、传流体力学涉及的基础知识有高等数学、理论力学、工程热力学、传热学等。热学等。6 6）流体力学的学习方法）流体力学的学习方法 流体力学作为一门技术基础课，学习时必须着重于掌握

12、基本概念、流体力学作为一门技术基础课，学习时必须着重于掌握基本概念、基本理论、基本计算方法和实验技能，通过作业了解流体力学的基本理基本理论、基本计算方法和实验技能，通过作业了解流体力学的基本理论在工程实际中的应用。在学习中培养自己分析问题和解决问题的能力。论在工程实际中的应用。在学习中培养自己分析问题和解决问题的能力。1 1 流体力学的任务流体力学的任务2 流体力学发展简史流体力学发展简史 流体力学是力学的重要分支之一，它与其它学科一样与人类流体力学是力学的重要分支之一，它与其它学科一样与人类的生产活动有着紧密地关系。迄今为止流体力学流体力学经历了的生产活动有着紧密地关系。迄今为止流体力学流体

13、力学经历了四个重要的发展时期：四个重要的发展时期：1）古代流体力学发展时期古代流体力学发展时期 2）经典流体力学发展时期经典流体力学发展时期 3）近代流体力学发展时期近代流体力学发展时期 4）现代流体力学发展时期现代流体力学发展时期2 流体力学发展简史流体力学发展简史1、古代流体力学发展时期、古代流体力学发展时期（17世纪中叶以前）代表人物代表人物时代时代主要成就主要成就阿基米德阿基米德公元前287年-公元前212年液体平衡理论、物体浮力理论帕斯卡帕斯卡流体静力学关系达达.芬奇芬奇运动物体阻力李冰李冰河道疏浚（治水）沈括沈括浮漏仪葛洪葛洪飞车揭暄揭暄漩涡试验这个阶段的流体流动问题的研究主要是对

14、客观世界直观的定性认识，直接服务于生产实践，尚未上升到理论阶段。2 流体力学发展简史流体力学发展简史2、经典流体力学发展时期、经典流体力学发展时期（17世纪末叶至19世纪末叶）经典流体力学发展是从经典流体力学发展是从17世纪末叶开始形成的。经典流体力学的出现，世纪末叶开始形成的。经典流体力学的出现，使人们的认识建立在理论基础上。但是由于受当时认识水平的限制，还无法使人们的认识建立在理论基础上。但是由于受当时认识水平的限制，还无法从理论上解释运动物体所受的阻力（达伦贝尔佯谬），即对于两种最重要的从理论上解释运动物体所受的阻力（达伦贝尔佯谬），即对于两种最重要的流体，空气和水，其测量出来粘性非常小

15、，因此人们很难理解用经典理论分流体，空气和水，其测量出来粘性非常小，因此人们很难理解用经典理论分析时所忽略的摩擦力会如此程度上影响流体的运动。当时出现了理论研究与析时所忽略的摩擦力会如此程度上影响流体的运动。当时出现了理论研究与研究分到扬镳的情况。研究分到扬镳的情况。这个时期的主要代表人物，研究成果和历史地位评价如下：这个时期的主要代表人物，研究成果和历史地位评价如下：2 流体力学发展简史流体力学发展简史代表人物代表人物时代时代主要成就主要成就牛顿牛顿1642年-1727年微积分，粘性流体剪切应力，伯努力定理达伦贝尔达伦贝尔1752得到连续性方程，提出达伦贝尔佯谬欧拉欧拉（理论流体动力力学奠基

16、人）1707年-1783年流体运动描述方法和无粘流体运动的方程组开创无粘有旋和粘性流动的研究纳维纳维斯托克斯斯托克斯1785年-1836年导出粘性流体的运动方程，著名的（N-S）方程，粘性流体运动理论的发端哈根，泊肃叶哈根，泊肃叶实验验证了用N-S方程求解圆管内粘性流动的流量公式亥姆霍兹亥姆霍兹1858无粘旋涡运动研究的创始人斯托克斯斯托克斯1847获得有限振幅波的三阶解，对非线性波有了初步的认识黎曼黎曼1860研究了双曲线方程得出间断解，提出了黎曼问题兰金兰金1869得出激波前后的关系式，是对流动可压缩性的初步研究2 流体力学发展简史流体力学发展简史3、近代流体力学发展时期、近代流体力学发展

17、时期（19世纪末叶 ）从从19世纪末开始，人们主要深入细致研究流体粘性运动和高速运动的世纪末开始，人们主要深入细致研究流体粘性运动和高速运动的特性，以普朗特为代表的应用力学学派（德国哥廷根学派）在近代流体力特性，以普朗特为代表的应用力学学派（德国哥廷根学派）在近代流体力学的发展中做出了决定性的贡献，学的发展中做出了决定性的贡献，20世纪上半叶航空事业的巨大成功有力世纪上半叶航空事业的巨大成功有力的说明了这一点。的说明了这一点。这一阶段的主要特点是工程科学同数学紧密结合，使流体力学可以真正这一阶段的主要特点是工程科学同数学紧密结合，使流体力学可以真正用来指导工程实践，解决了人类实现飞行梦想所面临

18、的关键技术问题，使用来指导工程实践，解决了人类实现飞行梦想所面临的关键技术问题，使粘性流动和可压缩流动理论得到完善，为粘性流动和可压缩流动理论得到完善，为20世纪下半叶的现代流体力学发世纪下半叶的现代流体力学发展奠定了基础。展奠定了基础。这个时期的主要代表人物，研究成果和历史地位评价如下：这个时期的主要代表人物，研究成果和历史地位评价如下：2 流体力学发展简史流体力学发展简史代表人物代表人物时代时代主要成就主要成就雷诺雷诺（推动了整一个世纪的湍流研究）18831895发现两种流动状态，层流和湍流，它们由雷诺数大小来决定的。引进了虚拟湍流应力的重要概念，导出了雷诺平均方程，这是计算机出现之前解决

19、工程问题主要途径普朗特普朗特（近代流力学的奠基人）1875年-1953年提出边界层理论。在还不能完整求解N-S方程前，解决了流动阻力计算问题，使人类的飞行至少提前了半个世纪泰勒泰勒19101923研究激波内部结构，流动稳定性研究，形成泰勒涡。研究大气湍流和湍流扩散，提出了涡扩散理论冯冯.卡门卡门（数学理论与工程实践相结合的典范）1823，提出了机翼举力面理论，亚声速流近似理论，跨声速相似理论，超声速流细长体理论，谢多夫谢多夫相似理论，量纲分析。补充了湍流能量和典型频率方程求解雷诺平均方程，此为最早的二方程模式周培源周培源给出关于湍流关联速度和湍流脉动方程的解，为湍流高阶矩模式理论奠定基础高亚声

20、速气动力卡门钱公式，跨声速相似率，高超声速流动和稀薄气体动力学，激波边界层相互作用，提出跨声速流的上下临界马赫数的问题，为早期超临界翼的研究林家翘林家翘解决边界层流动稳定性理论中的数学疑难问题，得出的T-S波结论被风洞试验证实郭永怀郭永怀钱学森钱学森2 流体力学发展简史流体力学发展简史4、现代流体力学发展时期、现代流体力学发展时期（20世纪下半叶世纪下半叶 ）所谓的现代流体力学指的是，用现代的理论方法、计算和试验技术研究同现代人类社所谓的现代流体力学指的是，用现代的理论方法、计算和试验技术研究同现代人类社会生产活动和生存条件紧密相不安的流动问题的学科领域。因此现代流体力学正处在一个会生产活动和

21、生存条件紧密相不安的流动问题的学科领域。因此现代流体力学正处在一个用理论分析，数值计算，实验模拟相结合的结合的方法，以非线性问题为重点，各分支学用理论分析，数值计算，实验模拟相结合的结合的方法，以非线性问题为重点，各分支学科同时并进的大发展时期。科同时并进的大发展时期。数学上，渐近分析方法，多重尺度法，平均变分法包括延伸摄动理论都成了独立的学数学上，渐近分析方法，多重尺度法，平均变分法包括延伸摄动理论都成了独立的学 科分支；纯数学中的泛函，群论，拓扑学成为研究非线性问题有效手段。科分支；纯数学中的泛函，群论，拓扑学成为研究非线性问题有效手段。实验技术上，风洞、激波管、弹道靶以及水槽等实验设备，

22、发展了热线技术、激光技实验技术上，风洞、激波管、弹道靶以及水槽等实验设备，发展了热线技术、激光技 术，超声技术，流动显示和数字化技术延长了人的感官，可以观察到新的物术，超声技术，流动显示和数字化技术延长了人的感官，可以观察到新的物 理现象，并获得更多的信息。理现象，并获得更多的信息。计算工具上，计算机的运用从根本上改变了人们面临流体力学非线性方程就束手无策的状计算工具上，计算机的运用从根本上改变了人们面临流体力学非线性方程就束手无策的状 况况2 流体力学发展简史流体力学发展简史流体力学新兴学科流体力学新兴学科主要内容主要内容计算流体力学的理论体系：，稳定性理论，数值误差耗散，色散原理，计算方法

23、：有限差分，有限元，有限体积法，网格生成和自适应，叠代和 加速收敛方法风洞、激波管、弹道靶以及水槽等实验设备，发展了热线技术、激光技术，超声技术，流动显示和数字化技术延长了人的感官，可以观察到新的物理现象，并获得更多的信息。生物流体力学研究人体的生理流动，流体的非牛顿性，脏器的多孔性，微循环细胞膜的传质，流动的尺度现象，动物昆虫的飞行等地球和星系流体力学主要研究大气、海洋、地幔的运动，包括全球尺度，天气尺度，中尺度的运动，深化人类对自然现象的认识。磁流体力学和等离子物理主要研究磁场中流体流动规律，包括磁流体薄荷稳定性物理化学流体力学主要研究同扩散、渗透、返混、电泳、聚井、燃烧、流态化和毛细流等

24、物理化学现象有关的流体力学分支。计算流体力学试验流体力学我国发展与流体力学有关我国发展与流体力学有关的科技领域的科技领域主要内容主要内容能源领域1、海上石油开采平台由非线性伯与结构相互作用引起的曼漂运动和高频共振问题2、水电站关键技术之一，防止水轮机叶片受空泡和泥沙侵蚀3、天然气，水煤浆输送涉及不同流态的多相流问题1、用数值模拟来进行动力学预测，全球气候变化，土地沙漠化，台风，厄尔尼 诺，风暴潮，滑坡，泥石流。2、研究海上不规则波浪，气泡、水滴的作用，远距离污染物的输送涉及干沉积、湿沉积、大气化学放射性衰变等物理现象1、马赫数为8的东方快车，两小时内可到达地球任何地方2、高铁，磁悬浮列车告速行

25、驶气动阻力，两车交汇通过隧道压力波的影响，侧向 稳定性问题。3、气动性能良好（低阻负升力），轻型化、节能型小轿车的研究4、高速、安全、环保船舶（地效翼船）材料材料加工过程中的流动问题，信息与控制微流体力学是一门新兴学科在生产小到纳米级的微电源，微机械，微传感器，要研究在这些微系统中的流速、压力和温度的分布，它们是与宏观流体力学有区别的，压考虑稀薄效应、尺度效应、表面张力的作用。电流变液是一种两相悬浮液，在电场中会固化，离开电场又会恢复流体特性。在细胞层次上进行研究人体的生理流动，与工程紧密结合是生物流体力学今后发展趋势上研究，流体的非牛顿性，脏器的多孔性，微循环细胞膜的传质，流动的尺度现象，动

26、物昆虫的仿生流体力学的研究也是发展的方向2 流体力学发展简史流体力学发展简史5、流体力学的发展展望、流体力学的发展展望环境领域交通领域生物领域3 3 流体力学的研究方法流体力学的研究方法 流体力学作为一门技术科学，其研究方法分三个流体力学作为一门技术科学，其研究方法分三个方面：理论分析、数值模拟和实验研究。即遵循方面：理论分析、数值模拟和实验研究。即遵循“实实践一理论一再实践践一理论一再实践”的基本规律。其研究过程可大致的基本规律。其研究过程可大致分为：分为：1）对自然界和生产实践中出现的流体力学现象进行观察、研究，从中找出共性的问题作为研究课题；2）建立力学模型，对自然现象和实践问题进行研究

27、、认识，从中找出主要因数，忽略次要引述，建立抽象的数学模型；3）对数学模型进行理论分析，数值模拟和实验研究。总结并验证基本规律，形成理论；4）以得到的基本理论去指导和预言实践，并在实践中检验、修正理论使其完善。3 流体力学的研究方法1）理论分析方法）理论分析方法 理论分析的一般过程是：建立力学模型，用物理学基本定律推导流体力学数学方程，用数学方法求解方程，检验和解释求解结果。目前流体力学理论研究的主攻方向是：湍流、流动稳定性、涡运动、水动力学、水波动力学、复杂流动、多相流动等。湍斑 机翼涡系 3 流体力学的研究方法2）数值方法 数值研究的一般过程是：对流体力学数学方程作简化和数值离散化，编制程

28、序作数值计算，将计算结果与实验结果比较。常用的方法有：有限差分法、有限元法、有限体积法、边界元法、谱分析法等。计算的内容包括：飞机、汽车、河道、桥梁、流体机械等流场计算；湍流、流动稳定性、非线性流动等数值模拟。大型工程计算软件有：FLUNT，STAR-CD，EFD，NUMECA等，已成为研究工程流动问题的有力武器。数值方法的优点是能计算理论分析方法无法求解的数学方程，比实验方法省时省钱，但毕竟是一种近似解方法，适用范围受数学模型的正确性和计算机的性能所限制。3 流体力学的研究方法3 流体力学的研究方法3 流体力学的研究方法3）实验方法）实验方法 实验研究的一般过程是：在相似理论的指导下建立模拟

29、实验系统，用流体测量技术测量流动参数，处理和分析实验数据。测量技术有：热线、激光测速；粒子图像、迹线测速；高速摄影；全息照相；压力、密度测量等。现代测量技术在计算机、光学和图像技术配合下，在提高空间分辨率和实时测量方面已取得长足进步。实验结果能反映工程中的实际流动规律，发现新现象，检验理论结果等，但结果的普适性较差。绪论部分结束流体力学的一些趣味性知识流体力学的一些趣味性知识卡门涡街DVReVD21.0VfDSt美国著名的塔科马海峡大桥1940年11月7号在八级大风中崩塌,是卡门涡街造成巨大破坏的例子.6101.0510110210310410300100301031.03.01XCRe“阻力

30、危机”应用:有麻点的高尔夫球比光滑的阻力小“香蕉球”“流动方向改变时的作用力”“流体反作用力”“飞机翼端的涡流”“流体仿生现象”“超音速问题”返回 美国专栏作家密尔顿维奥斯曾写道，“钱是帮助美国成为世界第一流军事强国的科学家银河中的一颗明亮的星”，是“制定使美国空军从螺旋桨式向喷气式飞机过渡，并最后向遨游太空无人航天器过渡的长远规划的关键人物”。钱学森 1935年，24岁赴美国留学，先在麻省理工学院航空系学习，一年后追随当时在加利福尼亚理工学院的“超音速时代之父”空气动力学大师冯.卡门教授。二战临近结束时，已经成为当时有名望的优秀科学家和加州理工学院火箭小组的元老，对二战期间美国的火箭研究做出

31、过重大贡献。1943年，钱学森与同事们合作研究，提出了一份题为远程火箭的评论和部分分析的重要报告，为美国在40年代研制成功第一批地对地导弹奠定了理论基础。1945年，他成为美国空军顾问组专家，战后，钱学森担任了加州理工学院喷气推进研究中心的主任。他的贡献和价值，多次得到美国军方和官方的赞扬和确认，赞扬他对取得战争的胜利做出了无法估价的贡献返回 在我国原子弹、氢弹的研制工作中领导和组织爆轰力学、高压物态方程、空气动力学、飞行力学、结构力学和武器环境实验科学等研究工作，解决了一系列重大问题。1985年获国家科技进步奖特等奖。郭永怀 山东省荣成市人，1909年生，男，中共党员，空气动力学家，中国科学

32、院学部委员。1935年北京大学物理系毕业。1940年赴加拿大多伦多大学应用数学系留学并获硕士学位。1941年到美国加利福尼亚州理工学院研究可压缩流体力学，1945年获博士学位后留校任研究员，1946年起在美国康奈尔大学任副教授、教授。1957年回国后，历任中国科学院力学研究所副所长，中国力学学会副理事长，二机部第九研究所副所长、第九研究院副院长等职。1968年逝世。返回实验流体力学实验流体力学实验流体力学低速空气动力学风洞试验低速空气动力学风洞试验实验流体力学实验流体力学低速空气动力学风洞试验低速空气动力学风洞试验建筑风环境试验建筑风环境试验实验流体力学实验流体力学高速空气动力学风洞试验高速空

33、气动力学风洞试验实验流体力学实验流体力学战机低空超音速飞行战机低空超音速飞行ModellwindkanalAusbildung der Studierenden实验流体力学实验流体力学汽车空气动力学风洞试验汽车空气动力学风洞试验汽车模型风洞观察窗汽车模型风洞观察窗实验流体力学实验流体力学汽车空气动力学风洞试验汽车空气动力学风洞试验ModellwindkanalTesten von neuen Technologien实验流体力学实验流体力学汽车空气动力学风洞试验汽车空气动力学风洞试验Aeroakustischer Fahrzeugwindkanal des IVKMessstrecke mit

34、 Fahrzeug fr Akustikmessung 实验流体力学实验流体力学汽车空气动力学风洞试验汽车空气动力学风洞试验IVK Aeroacoustic Wind Tunnel with 5-Belt Road-Simulation System实验流体力学实验流体力学汽车空气动力学风洞试验汽车空气动力学风洞试验汽车接地负荷试验汽车接地负荷试验汽车高速行驶时的淋雨试验汽车高速行驶时的淋雨试验汽车和轨道车辆汽车和轨道车辆侧风稳定性试验侧风稳定性试验实验流体力学实验流体力学地效飞行器空气动力学风洞试验地效飞行器空气动力学风洞试验返回返回计算流体力学计算流体力学计算流体力学计算流体力学计算流体力

35、学计算流体力学计算流体力学计算流体力学计算流体力学计算流体力学计算流体力学轴流式压缩机叶轮叶栅流场计算轴流式压缩机叶轮叶栅流场计算计算流体力学计算流体力学离心式压缩机叶轮流场计算离心式压缩机叶轮流场计算返回返回流体力学的应用领域流体力学的应用领域流体力学的应用领域流体力学的应用领域流体力学在工业技术中的应用：流体力学在工业技术中的应用：水利工程：水利工程：造船工业的发展是同水静力学的建立和水动力学的发展密切造船工业的发展是同水静力学的建立和水动力学的发展密切 相关的。相关的。航空工业：航空工业：各种飞机和飞行器设计都离不开空气动力学和气体动力学的各种飞机和飞行器设计都离不开空气动力学和气体动力

36、学的 基本原理。基本原理。汽车工业：汽车工业：汽车造型，降低空气阻力，评估行驶安全性，汽车空调，通汽车造型，降低空气阻力，评估行驶安全性，汽车空调，通 风热交换都需要流体力学和空气动力学理论知识。风热交换都需要流体力学和空气动力学理论知识。电力工业：电力工业：不论是水电站、火电站，还是原子能电站、地热电站，它们不论是水电站、火电站，还是原子能电站、地热电站，它们 的工作介质都是流体，所有动力设备的设计都必须服从流体的工作介质都是流体，所有动力设备的设计都必须服从流体 流动的规律。流动的规律。流体力学的应用领域流体力学的应用领域机械工业：机械工业：润滑、冷却、液压传动、气力输送以及液压和气动控制

37、问题的解润滑、冷却、液压传动、气力输送以及液压和气动控制问题的解 决，都必须依靠流体力学的理论。决，都必须依靠流体力学的理论。冶金工业：冶金工业：气体在炉内的流动、液态金属在炉内或铸模内的流动以及冷却、气体在炉内的流动、液态金属在炉内或铸模内的流动以及冷却、通风等流体力学问题。通风等流体力学问题。化学工业：化学工业：化学工艺流程都是伴随有化学反应，传质、传热的流动过程。化学工艺流程都是伴随有化学反应，传质、传热的流动过程。石油工业：石油工业：例如油，水、气的渗流问题，油、气的自喷，抽吸和输送问题，例如油，水、气的渗流问题，油、气的自喷，抽吸和输送问题，以及原油中多种产品的提炼、分离等。以及原油

38、中多种产品的提炼、分离等。另外，另外，土木建筑中的给水排水、采暖通风是流体力学问题，海洋中的波浪、环流、土木建筑中的给水排水、采暖通风是流体力学问题，海洋中的波浪、环流、潮汐以及大气中的气旋、环流和季风等等都是流体力学问题。人体的循环系统也是潮汐以及大气中的气旋、环流和季风等等都是流体力学问题。人体的循环系统也是流体系统，因此象人工心脏、心肺机、助呼吸器等的设计都要依赖于流体力学的基流体系统，因此象人工心脏、心肺机、助呼吸器等的设计都要依赖于流体力学的基本原理。本原理。流体力学在汽车工程中的应用流体力学在汽车工程中的应用“汽车的空气阻力”德国斯图加特大学汽车风洞“汽车风洞与汽车风洞试验”戴姆勒-克莱斯勒汽车风洞德国大众公司的汽车风洞中心德国大众公司的汽车风洞中心德国大众一号整车风洞德国大众一号整车风洞法拉力一级方程式赛车风洞汽车车内声场特性试验汽车车内声场特性试验汽车车外声场特性试验汽车车外声场特性试验德国大众汽车公司热环境风洞德国大众汽车公司热环境风洞日本日本DENSO热环境风洞热环境风洞汽车发动机冷却系、空调试验、汽车发动机冷却系、空调试验、玻璃去雾化霜试验玻璃去雾化霜试验汽车发动机冷却系统试验汽车发动机冷却系统试验汽车空调系统试验汽车空调系统试验汽车窗玻璃除霜、汽车窗玻璃除霜、去雾试验去雾试验返回返回