流體是氣體和液體的總稱。在人們的生活和生產(chǎn)活動中隨時隨地都可遇到流體。所以流體力學(xué)是與人類日常生活和生產(chǎn)事業(yè)密切相關(guān)的。
地球流體力學(xué)
大氣和水是最常見的兩種流體。大氣包圍著整個地球,地球表面的百分之七十是水面。大氣運動、海水運動(包括波浪、潮汐、中尺度渦旋、環(huán)流等)乃至地球深處熔漿的流動都是流體力學(xué)的研究內(nèi)容,屬于地球流體力學(xué)范圍。
水動力學(xué)
水在管道、渠道、江河中的運動從古至今都是研究的對象。人們還利用水作功,如古老的水碓和近代高度發(fā)展的水輪機。船舶一直是人們的交通運輸工具,船舶在水中運動時所遇到的各種阻力,船舶穩(wěn)定性以及船體和推進器在水中引起的空化現(xiàn)象,一直是船舶水動力學(xué)的研究課題。這些研究有關(guān)水的運動規(guī)律的分支學(xué)科稱為水動力學(xué)。
氣動力學(xué)
20世紀初世界上第一架飛機出現(xiàn)以來,飛機和其他各種飛行器得到迅速發(fā)展。20世紀50年代開始的航天飛行使人類的活動范圍擴展到其他星球和銀河系。航空航天事業(yè)的蓬勃發(fā)展是同流體力學(xué)的分支學(xué)科——空氣動力學(xué)和氣體動力學(xué)的發(fā)展緊密相連的。這些學(xué)科是流體力學(xué)中最活躍、最富有成果的領(lǐng)域。
滲流力學(xué)
石油和天然氣的開采,地下水的開發(fā)利用,要求人們了解流體在多孔或縫隙介質(zhì)中的運動,這是流體力學(xué)分支之一滲流力學(xué)研究的主要對象。滲流力學(xué)還涉及土壤鹽堿化的防治,化工中的濃縮、分離和多孔過濾,燃燒室的冷卻等技術(shù)問題。
物理-化學(xué)流體動力學(xué)
燃燒煤、石油、天然氣等,可以得到熱能來推動機械或作其他用途。燃燒離不開氣體。這是有化學(xué)反應(yīng)和熱能變化的流體力學(xué)問題,是物理-化學(xué)流體動力學(xué)的內(nèi)容之一。爆炸是猛烈的瞬間能量變化和傳遞過程,涉及氣體動力學(xué),從而形成了爆炸力學(xué)。
多相流體力學(xué)
沙漠遷移、河流泥沙運動、管道中煤粉輸送、化工流態(tài)化床中氣體催化劑的運動等都涉及流體中帶有固體顆?;蛞后w中帶有氣泡等問題。這類問題是多相流體力學(xué)研究的范圍。
等離子體動力學(xué)和電磁流體力學(xué)
等離子體是自由電子、帶等量正電荷的離子以及中性粒子的集合體。等離子體在磁場作用下有特殊的運動規(guī)律。研究等離子體的運動規(guī)律的學(xué)科稱為等離子體動力學(xué)和電磁流體力學(xué)(見電流體動力學(xué),磁流體力學(xué))。它們在受控?zé)岷朔磻?yīng)、磁流體發(fā)電、宇宙氣體運動(見宇宙氣體動力學(xué))等方面有廣泛的應(yīng)用。
環(huán)境流體力學(xué)
風(fēng)對建筑物、橋梁、電纜等的作用使它們承受載荷和激發(fā)振動;廢氣和廢水的排放造成環(huán)境污染;河床沖刷遷移和海岸遭受侵蝕;研究這些流體本身的運動及其同人類、動植物間的相互作用的學(xué)科稱為環(huán)境流體力學(xué)(其中包括環(huán)境空氣動力學(xué)、建筑空氣動力學(xué))。這是一門涉及經(jīng)典流體力學(xué)、氣象學(xué)、海洋學(xué)和水力學(xué)、結(jié)構(gòu)動力學(xué)等的新興邊緣學(xué)科。
生物流變學(xué)
生物流變學(xué)研究人體或其他動植物中有關(guān)的流體力學(xué)問題,例如血液在血管中的流動,心、肺、腎中的生理流體運動(見循環(huán)系統(tǒng)動力學(xué)、呼吸系統(tǒng)動力學(xué))和植物中營養(yǎng)液的輸送(見植物體內(nèi)的流動)。此外,還研究鳥類在空中的飛翔(見鳥和昆蟲的飛行),動物(如海豚)在水中的游動,等等。
因此,流體力學(xué)既包含自然科學(xué)的基礎(chǔ)理論,又涉及工程技術(shù)科學(xué)方面的應(yīng)用。以上主要是從研究對象的角度來說明流體力學(xué)的內(nèi)容和分支。 此外,如從流體作用力的角度,則可分為流體靜力學(xué)、流體運動學(xué)和流體動力學(xué);從對不同“力學(xué)模型”的研究來分,則有理想流體動力學(xué)、粘性流體動力學(xué)、不可壓縮流體動力學(xué)、可壓縮流體動力學(xué)和非牛頓流體力學(xué)等。
地址:天津市北辰區(qū)雙口鎮(zhèn)河北工業(yè)大學(xué)科技園9號樓601室
電話:022-26876727
手機:16602215163王工;16602213895 李工
傳真:022-26876727
郵箱:[email protected]
網(wǎng)址:www.www.quickpasspay.com