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流体力学发展简史
环境工程2002
程某某
***236
目录
绪论
流体力学发展史
总结
绪论:科学技术活动是人类的一项重要实践动,并且随着科学技术的飞速发展,它在人类事务中的地位越来越突出。由于人类智力进化,人们倾向于在行动之前就预测结果。过去,科学一开始就是由生产决定的,现在,却发展成“科学㧟技术㧟生产”这样一种趋势。那么,通过研究科学技术的发展史,从中找出一些共同性的东西,就对人们的科学技术预测有启示的作用。
流体力学发展的五个时期
自然利用时期
为了用水方便,先民们最先大都定居在河流的二级台地或河网地区,这些地方常年雨量不均,要从事农业生产,需要进行人工灌溉。土耳其、伊拉克、叙利亚和中国均发现公元前6000多至前5000年的原始灌溉沟渠遗迹.这表明当时的人们已掌握了开沟引渠、修筑田的技术,也就是已认识到要使水流向下必须使渠底具有一定坡度的原理。灌溉农业的出现是人类开始利用与控制另一自然力一水㧟㧟的具体表现
英国、埃及、荷兰和中国均分别发现了公元前
7000多年至前5000年的独木舟、宽翼与窄翼木桨等,这充分表明早在新石器时代初期,人们对浮力与反作用力的认识与应用就已达到相当成熟的阶段.另一推动船舶前进的工具是风帆,尼罗河上至少公元前3000多年就出现了帆船,中国的甲骨文中也早已有了“帆”字;这说明中国至少也有3000多年的用帆历史,风帆的出现是人类开始对第三种自然力风㧟㧟的利用和控制.
当人们汲取饮用或灌溉用水时,往往会?到水源低,用水地高的情况,这时就需要有提水工具,最原始的有木桶、斗等.值得一提的是公元前4000年中国烧制了一种尖底、小口、大腹的陶罐,在使用过程中,利用重心与浮心的相对变化,使汲水容易,是一件很富创造性的发明.
为了生产和生活的需要,约公元前2000年中国就发明了计时用的陶制单壶滴漏,600年后,埃及出现了类似的计时工具,称为水钟,它们都是应用孔口出流原理制成的.
流体机械时期
自公元前3000年起,各文明古国相继进入有文字记载的时期。但流体力学知识与工程设计概念仍然非常缺乏,在生产与生活实践中,人们只能依靠观察、测量和实践一提高一再实践一再提高的过程,去认识流体运动的一般性质和应用它的定性规律
为了发展农业、便利交通和改善饮用水,各文明古国均大力整治河道,兴建水利,开凿运河和发展灌溉,如埃及开发法雍地区,开凿连系尼罗河与红海的运河,中国治理黄河,沟通连系五大水系的大运河和修建闻名世界的都江堰等.通过这些实践活动,不但积累了丰富的经验,提高了对水流运动规律的认识,而且还大大增强了人们对水流的控制与驾驭能力
除了用地面水灌溉以外,还可以用地下水,通常称为井灌.特别是,约公元前1000年,东土耳其与伊朗西北部的高原地区发明了用暗渠坎儿井进行灌溉约800年后,中国的某地地区也广泛使用这一技术.
约公元前1000年与公元1世纪中国分别发明了利用反作用原理控制船舶航向的木橹和尾舵,这是对世界造船业的一大贡献,欧洲直到19世纪オ开始使用橹与舵.约公元前700年,管仲(公元前725年~公元前645年)科学地总结了中国的治河与修渠经验,其中包括河渠与堤坝的定量设计理论,河流与河道的相互作用等.这些论述,对后来的时期.以后,欧洲进入黑暗时代.从公元3世纪至
13世纪,中国的科学技术遥遥领先于欧洲。在与流体力学有关的领域内,流体机械与航空似乎显得更为突
出.
在希腊与罗马,公元前5世纪时,恩贝多克里(公元前492年~公元前432年)通过观察旋风和搅动盛于容器中的带楩粒液体发现了所谓“茶杯现象”.100年后,亚里斯多德(公元前38 内容过长,仅展示头部和尾部部分文字预览,全文请查看图片预览。 次大挑战。因为现有的流体力学运动方程组并不能完全准确地描述这些新现象和新问题,试图用现有的运动方程组和纯计算的方法去解决这些问题也是相当困难的.唯一可行的道路是采用纯实验的方法或实验与计算相结合的方法,在后一种方法中,即先用实验方法获得一些有用的经验数据,然后与计算方法相结合进行半经验的数值计算,并将所得结果与纯实验结果进行比较。近年来在一些新分支或交叉学科(如多相流、生物流体等)中采用这种方法,获得了比较好的效果,特别是大大推动了新分支或交叉学科实验技术的发展.
总结
“流体力学”作为环境工程学科的专业基础课,在我们整个培养体系中起着举足轻重的作用, 应用“流体力学“更好的处理环境问题。
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