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摘要：流體力學(xué)是力學(xué)的一個獨立分支，是一門研究流體（液體和氣體） 的平衡和力學(xué)運動規(guī)律及其應(yīng)用的科學(xué)。它所研究的基本規(guī)律包括兩大部 分：一是流體平衡的規(guī)律，即流體靜力學(xué)；二是流體運動的規(guī)律，即流體 動力學(xué)。工程流體力學(xué)在工程中廣泛應(yīng)用，本文對工程流體力學(xué)的背景，發(fā)展，內(nèi)容，應(yīng)用，分支和前景做了簡單介紹。

關(guān)鍵詞：工程流體力學(xué)認識； 發(fā)展史 ；內(nèi)容應(yīng)用；建筑工程與流體學(xué)。

引言

在人類歷*，面對河道決堤，洪期到來，人類束手無策的案例數(shù)不勝數(shù)，還有河田的干旱，河運交通的堵塞給人類帶來的不便也是不計其數(shù)。但是隨著人類文明的發(fā)展，人類開始對河水治理，橋梁建造，農(nóng)業(yè)灌溉，河水航運等有了較多的需求，人類同時也就對水流運動的規(guī)律有了較多的需求和經(jīng)驗。但是要合理自如的控制和運用流體，人類就需要一個比較系統(tǒng)的學(xué)科理論去指導(dǎo)，于是工程流體力學(xué)的誕生已經(jīng)迫在眉睫。

正文 其實，我對流體力學(xué)的認識還僅僅出于感性認識的階段，并沒有很深入地了解流體力學(xué)的知識，對于一些同流體有關(guān)的現(xiàn)象并不能夠運用相應(yīng)的知識理論來進行解釋。通過查閱資料，我了解到流體力學(xué)是研究流體的力學(xué)運動規(guī)律及其應(yīng)用的學(xué)科。作為力學(xué)的一個重要分支，流體力學(xué)主要研究流體本身的靜止?fàn)顟B(tài)和運動狀態(tài)，以及流體和固體界壁之間具有相對運動時的相互作用及流動過程中動量，能量和質(zhì)量的傳輸規(guī)律等，并將它們應(yīng)用于解決生產(chǎn)，科研和生活中與流體運動有關(guān)的各種問題。流體力學(xué)的研究對象包括水，空氣，水蒸氣，潤滑油，地下石油，，血液，超高壓作用下的金屬盒燃燒后產(chǎn)生的成分復(fù)雜的氣體，高溫條件下的等離子體等等，其中研究得多的是人類*的兩種物質(zhì)：水和空氣。流體力學(xué)的研究只要是牛頓運動定律和質(zhì)量守恒定律，此外常常還需要運用到熱力學(xué)知識，又是還應(yīng)用到宏觀電動力學(xué)的基本定律，本構(gòu)方程和物理學(xué)，化學(xué)的基本知識等等。

不僅如此，流體力學(xué)還具有廣泛的應(yīng)用范圍，包括了工業(yè)，農(nóng)業(yè)，軍事等眾多領(lǐng)域，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，比如氣象，水利，船舶，航空航天，機械制造，醫(yī)療以及天文研究等等都應(yīng)用和涉及到了流體力學(xué)的知識。水和空氣對于生命體來說是至關(guān)重要的，地球百分之七十的面積被水覆蓋同事也被大氣*包圍住，時刻在進行著對流和遷移運動，輸送水

分和熱量，影響著的氣候和生態(tài)環(huán)境；室友和天然氣的開采；地下水的開發(fā)利用；沙漠遷移等等這些都同人們?nèi)粘Ｉ钣兄芮新?lián)系。也正是如此，對于流體力學(xué)的發(fā)展，就不會有現(xiàn)代工業(yè)以及高新技術(shù)的發(fā)展。流體力學(xué)對推動社會向前發(fā)展做出了巨大貢獻，今后仍將在科學(xué)與技術(shù)的各個領(lǐng)域中發(fā)揮更大的作用。 關(guān)于它的發(fā)展史是中國*的大禹治水，李冰父子建立的都江堰，就是對水認識的萌芽，古羅馬人也在早期就建立起了比較完善的供水管道系統(tǒng)。但是對流體力學(xué)一個比較科學(xué)的認識還是要在公元前250年左右古希臘偉大的科學(xué)家阿基米德寫的《論浮體》后，這本書對流體運動做了一個比較科學(xué)的總結(jié)，可以算得上是流體力學(xué)的*了。很遺憾的是在接下來的很長一段時間內(nèi)，因為種種原因，流體力學(xué)并沒有得到進一步發(fā)展。直到16世紀以后，西方資本主義國家的生產(chǎn)力的迅速發(fā)展和資本主義制度的不斷完善，以及政府對科學(xué)事業(yè)的政策和資金的鼓勵，這才給各科學(xué)以及流體力學(xué)發(fā)展創(chuàng)造了良好的環(huán)境。

17世紀，人類偉大的科學(xué)家牛頓對流體有了初步比較深入的研究，他通過不斷試驗提出了牛頓內(nèi)摩擦定律，黏性運動的流體符合牛頓摩擦定律。接著拉格朗日和歐拉提出了描述流體運動的二種方法拉格朗日法和歐拉法，拉格朗日法著眼于流體個支點的運動情況，研究各質(zhì)點的運動歷程，后綜合來獲得總體情況，歐拉法責(zé)只著眼于流體經(jīng)過流場中各空間點時的運動情況。然后有普朗特的混合長度理論，法國皮托發(fā)明了測流速的皮托管，達朗貝爾利用這些得出了流體中運動的物體阻力于速度有平方關(guān)系。歐拉總結(jié)出了歐拉運動微分方程(z p/ρg u*u/2g=C)，伯努利又對管道流體做了多次試驗得出了經(jīng)典的伯努力方程（p ρgz (1/2)*ρv^2=C式中p、ρ、v分別為流體的壓強、密度和速度；z 為鉛垂高度；g為重力加速度。），它是能量守恒和轉(zhuǎn)換定律在工程流體力學(xué)中的具體體現(xiàn)。19世紀以后，隨著生產(chǎn)力的進一步發(fā)展，尤其是航空方面的運用，導(dǎo)致古典流體力學(xué)和實驗流體力學(xué)的日益結(jié)合，逐漸形成了理論與實踐并重的現(xiàn)代流體力學(xué)。隨后流體力學(xué)進入新的階段。

流體力學(xué)廣泛應(yīng)用在航天，石油和天然氣開采，地下水的開發(fā)利用，武器的爆炸，沙漠遷移等等，但是工程流體力學(xué)基本是指在工程中的應(yīng)用，包括城市的生活和工業(yè)用水，水廠修建水塔，這些就需要計算好各水井的布置位置，水管直徑，長度，動力，途徑等等。另外在,橋梁上，就需要對河水各個數(shù)據(jù)的掌握，以便對橋梁涵洞，配筋的設(shè)計。還有就是在高層建筑中，我們也要運用到空氣動力學(xué)研究風(fēng)荷載對建筑物的影響。在通風(fēng)內(nèi)燃機等的設(shè)計中，還要計算好空氣流動規(guī)律，以便控制空氣流量，燃氣輸送，降塵降溫等留力學(xué)問題。我國的三峽大壩，葛洲壩等各大水利樞紐工程就是流體力學(xué)的宏偉體現(xiàn)。還有我國近年來航天工程中對流體力學(xué)的運用也是*。

對于自己現(xiàn)在學(xué)的土木工程與建筑專業(yè)，這個建筑與土木工程專業(yè)是研究人類社會和生活所需要的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的規(guī)劃、設(shè)計、建造和維護的工程領(lǐng)域。其工程碩士學(xué)位授權(quán)單位培養(yǎng)從事區(qū)域規(guī)劃，城市和村鎮(zhèn)規(guī)劃，城市設(shè)計，建筑與結(jié)構(gòu)設(shè)計，市政工程設(shè)計，橋梁、道路與隧道工程設(shè)計，地下與水工結(jié)構(gòu)設(shè)計及其勘測、施工、維護等高級工程技術(shù)人員。研修的主要課程有：政治理論課、外語課、數(shù)值分析、現(xiàn)代建筑設(shè)計及理論、現(xiàn)代規(guī)劃原理與方法、現(xiàn)代建筑評論、城市社會學(xué)、環(huán)境心理學(xué)、現(xiàn)代建筑物理、工程彈塑性力學(xué)、高等結(jié)構(gòu)力學(xué)、高等土力學(xué)、工程結(jié)構(gòu)設(shè)計原理、基礎(chǔ)工程、工程測試技術(shù)、計算機應(yīng)用技術(shù)、優(yōu)化原理與方法、建筑經(jīng)濟與管理等。由于本領(lǐng)域涉及建筑與土木兩個學(xué)科，課程可視培養(yǎng)對象增減。

其相關(guān)領(lǐng)域：交通與運輸工程、測繪工程、水利工程、環(huán)境工程、環(huán)境科學(xué)、計算機應(yīng)用技術(shù)。而工程流體力學(xué)屬于水利工程其中，這個能更加清楚明確的學(xué)習(xí)到專業(yè)知識和讓我們能更好更快的明白它的本質(zhì)。

對于學(xué)習(xí)和理解工程流體力學(xué)課程上，指導(dǎo)我們的是一位經(jīng)驗豐富又及其幽默的韓老師，他的教育主旨是，讓我們在有限的時間內(nèi)接受更多的人生道理，而對于工程流體力學(xué)的學(xué)科上，他更加的是提倡我們自學(xué)，在課堂上更多接觸的是他的各種豐富的求學(xué)之路上的經(jīng)驗，給我們多的就是社會的經(jīng)驗，所以在課堂上多的不是睡覺的學(xué)生而更多是笑聲和感慨，但也由于課堂上的學(xué)習(xí)時間有限，大量的作業(yè)后也是一對煩惱，同學(xué)也成說了句玩笑式的話：“老師就是教我們1+1等于2，而叫我們做的作業(yè)是1000+1000等于幾的作業(yè)。”

結(jié)論

從人類開始接觸認識流體力學(xué)到現(xiàn)在的2千多年，特別是20世紀以來工程流體力學(xué)得到了廣泛的應(yīng)用和飛速的發(fā)展。人類已經(jīng)可以用現(xiàn)有的理論體系去解決生活中,的絕大多數(shù)問題。但是人類對流體力學(xué)并沒有*了解，比如一些復(fù)雜的流體運動人類還是無法用系統(tǒng)科學(xué)的理論去解釋，只能憑靠經(jīng)驗去解決許多問題，所以流體力學(xué)有很大的發(fā)展前景流體力學(xué)還需要我們?nèi)ネ晟扑睦碚摶A(chǔ)以及提出新的理論。

1，結(jié)構(gòu)風(fēng)工程，高聳建筑物一般都要做風(fēng)洞試驗的。而大跨度柔性橋梁的抗風(fēng)性能就是空氣動力學(xué)的一個典型應(yīng)用。從而有了CFD的蓬勃發(fā)展。

2，處于近海和江河中的建筑物，尤其是橋墩基礎(chǔ)啦，都要考慮水文的，因此就有河流動力學(xué)這一方向。

3，基坑施工時一般要考慮地下水的，降水怎么計算也要用到流體力學(xué)。 4，隧道中的通風(fēng)效應(yīng)，如何計算隧道施工 運營中的通風(fēng)問題，風(fēng)機如何安置，采用哪種通風(fēng)方式都是很典型的應(yīng)用。

5，高速鐵路隧道的空氣動力學(xué)效應(yīng)。這個越來越重視啦。由于高鐵的速度高，進出隧道時都會產(chǎn)生活塞效應(yīng)，所以也要用到流體力學(xué)來解決這些問題，也是當(dāng)前的一個熱點。

6，修明渠和城市管網(wǎng)設(shè)計（市政工程）用到的基本上都是經(jīng)典的流體力學(xué)。

我們可以從以上幾個方面讓流體力學(xué)和土木與建筑專業(yè)相結(jié)合并更好的學(xué)習(xí)，在以后的學(xué)習(xí)工作中得到明確的方向。