流体力学发展史及其在实际工程中的应用精选文档.ppt

《流体力学发展史及其在实际工程中的应用精选文档.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《流体力学发展史及其在实际工程中的应用精选文档.ppt（33页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、流体力学发展史及其在实际工程中的应用本讲稿第一页，共三十三页内内 容容一、人类早期的梦想和探索一、人类早期的梦想和探索二、早期的流体力学二、早期的流体力学三、十九世纪的流体力学三、十九世纪的流体力学四、二十世纪的流体力学四、二十世纪的流体力学本讲稿第二页，共三十三页人类早期的梦想和探索人类早期的梦想和探索 墨子墨子墨子墨子记载：记载：记载：记载：“公输子削竹木以为鹊，成而飞之，三日不下。公输子削竹木以为鹊，成而飞之，三日不下。公输子削竹木以为鹊，成而飞之，三日不下。公输子削竹木以为鹊，成而飞之，三日不下。”本讲稿第三页，共三十三页人类早期的梦想和探索人类早期的梦想和探索阿基米德（阿基米德（阿基

2、米德（阿基米德（Archimedes,BC287Archimedes,BC287Archimedes,BC287Archimedes,BC287BC212BC212BC212BC212）古希腊哲学家、数学家、物理学家。古希腊哲学家、数学家、物理学家。古希腊哲学家、数学家、物理学家。古希腊哲学家、数学家、物理学家。兼力学和物理学的伟大学者，享有兼力学和物理学的伟大学者，享有兼力学和物理学的伟大学者，享有兼力学和物理学的伟大学者，享有“力学之父力学之父力学之父力学之父”的美称。的美称。的美称。的美称。“假如给我一个支点，我就能撬起地球。”本讲稿第四页，共三十三页人类早期的梦想和探索人类早期的梦想和

3、探索发现阿基米德定律发现阿基米德定律发现阿基米德定律发现阿基米德定律 （浮力原理）；（浮力原理）；（浮力原理）；（浮力原理）；浮力原理浮力原理浮力原理浮力原理曹冲（曹冲（曹冲（曹冲（196-208196-208196-208196-208）称象）称象）称象）称象本讲稿第五页，共三十三页人类早期的梦想和探索人类早期的梦想和探索 列奥纳多列奥纳多列奥纳多列奥纳多 达达达达 芬奇（芬奇（芬奇（芬奇（Leonardo Da Vinci,1452-1519 Leonardo Da Vinci,1452-1519 Leonardo Da Vinci,1452-1519 Leonardo Da Vinci,

4、1452-1519）文艺复兴的代表人物之一，是世界文化史上最伟大的人物之一；文艺复兴的代表人物之一，是世界文化史上最伟大的人物之一；文艺复兴的代表人物之一，是世界文化史上最伟大的人物之一；文艺复兴的代表人物之一，是世界文化史上最伟大的人物之一；意大利著名的艺术家、科学家和工程师，航空科学研究的创始人。意大利著名的艺术家、科学家和工程师，航空科学研究的创始人。意大利著名的艺术家、科学家和工程师，航空科学研究的创始人。意大利著名的艺术家、科学家和工程师，航空科学研究的创始人。Da Vinci(1452-1519)Da Vinci(1452-1519)Da Vinci(1452-1519)Da Vi

5、nci(1452-1519)萨顿曾指出：萨顿曾指出：萨顿曾指出：萨顿曾指出：“写一部有关他的天写一部有关他的天写一部有关他的天写一部有关他的天才作品的完整研究著作，也就意才作品的完整研究著作，也就意才作品的完整研究著作，也就意才作品的完整研究著作，也就意味着写一部十五世纪科学技术的味着写一部十五世纪科学技术的味着写一部十五世纪科学技术的味着写一部十五世纪科学技术的真正百科全书。真正百科全书。真正百科全书。真正百科全书。”本讲稿第六页，共三十三页人类早期的梦想和探索人类早期的梦想和探索 在许多学科学领域都颇有建树在许多学科学领域都颇有建树在许多学科学领域都颇有建树在许多学科学领域都颇有建树 达达

6、达达 芬奇遗留手稿芬奇遗留手稿芬奇遗留手稿芬奇遗留手稿水利机械水利机械水利机械水利机械鸟的飞翔原理鸟的飞翔原理鸟的飞翔原理鸟的飞翔原理 本讲稿第七页，共三十三页早期的流体力学早期的流体力学 牛顿（牛顿（牛顿（牛顿（Isaac NewtonIsaac NewtonIsaac NewtonIsaac Newton，1642-17271642-17271642-17271642-1727）英国伟大的数学家、物理学家、天文英国伟大的数学家、物理学家、天文英国伟大的数学家、物理学家、天文英国伟大的数学家、物理学家、天文学家和自然哲学家。学家和自然哲学家。学家和自然哲学家。学家和自然哲学家。牛顿在科学上最

7、卓越的贡献是微积牛顿在科学上最卓越的贡献是微积牛顿在科学上最卓越的贡献是微积牛顿在科学上最卓越的贡献是微积分和经典力学的创建。分和经典力学的创建。分和经典力学的创建。分和经典力学的创建。得到阻力与流体密度、物体迎流截面积得到阻力与流体密度、物体迎流截面积得到阻力与流体密度、物体迎流截面积得到阻力与流体密度、物体迎流截面积以及运动速度的平方成正比的关系。以及运动速度的平方成正比的关系。以及运动速度的平方成正比的关系。以及运动速度的平方成正比的关系。提出了提出了提出了提出了“牛顿粘性定律牛顿粘性定律牛顿粘性定律牛顿粘性定律”；牛顿并没有建立起流体动力学的理论基牛顿并没有建立起流体动力学的理论基牛顿

8、并没有建立起流体动力学的理论基牛顿并没有建立起流体动力学的理论基础，他提出的许多力学模型和结论同实础，他提出的许多力学模型和结论同实础，他提出的许多力学模型和结论同实础，他提出的许多力学模型和结论同实际情形还有较大的差距。际情形还有较大的差距。际情形还有较大的差距。际情形还有较大的差距。Newton(1642-1727)Newton(1642-1727)本讲稿第八页，共三十三页早期的流体力学早期的流体力学 伯努利（伯努利（伯努利（伯努利（Daniel BernoulliDaniel BernoulliDaniel BernoulliDaniel Bernoulli，1700-17821700-

9、17821700-17821700-1782）瑞士物理学家、数学家、医学家；瑞士物理学家、数学家、医学家；瑞士物理学家、数学家、医学家；瑞士物理学家、数学家、医学家；著名的伯努利家族中最杰出的一位；著名的伯努利家族中最杰出的一位；著名的伯努利家族中最杰出的一位；著名的伯努利家族中最杰出的一位；被称为被称为被称为被称为“流体力学之父流体力学之父流体力学之父流体力学之父”。Bernoulli(1700-1782)Bernoulli(1700-1782)Bernoulli(1700-1782)Bernoulli(1700-1782)流体动力学流体动力学流体动力学流体动力学(Hydrodynamica

10、)(Hydrodynamica)(Hydrodynamica)(Hydrodynamica)(1738(1738(1738(1738年出版年出版年出版年出版)本讲稿第九页，共三十三页伯努利发明的血压测量原理伯努利发明的血压测量原理伯努利发明的血压测量原理伯努利发明的血压测量原理 伯努利血压测量方法伯努利血压测量方法伯努利血压测量方法伯努利血压测量方法 优点：血压测量准确；优点：血压测量准确；优点：血压测量准确；优点：血压测量准确；缺点：给病人带来痛苦；缺点：给病人带来痛苦；缺点：给病人带来痛苦；缺点：给病人带来痛苦；这种测量血压的方法，在伯努利之后这种测量血压的方法，在伯努利之后这种测量血压的

11、方法，在伯努利之后这种测量血压的方法，在伯努利之后仍然应用了达仍然应用了达仍然应用了达仍然应用了达170170170170年之久。年之久。年之久。年之久。早期的流体力学早期的流体力学本讲稿第十页，共三十三页 伯努利方程伯努利方程伯努利方程伯努利方程 1738173817381738年伯努利年伯努利年伯努利年伯努利(D.Bernoulli)(D.Bernoulli)(D.Bernoulli)(D.Bernoulli)提出了著名的伯努利方程提出了著名的伯努利方程提出了著名的伯努利方程提出了著名的伯努利方程.流速高处压力低，流速低处压力高流速高处压力低，流速低处压力高流速高处压力低，流速低处压力高流

12、速高处压力低，流速低处压力高。静压静压静压静压 +动压动压动压动压 =总压总压总压总压 =常数常数常数常数 (Static pressure)(Dynamic pressure)(Total pressure)(Constant)(Static pressure)(Dynamic pressure)(Total pressure)(Constant)本讲稿第十一页，共三十三页 伯努利方程的应用伯努利方程的应用伯努利方程的应用伯努利方程的应用 机翼升力原理机翼升力原理机翼升力原理机翼升力原理早期的流体力学早期的流体力学本讲稿第十二页，共三十三页 香蕉球的原理香蕉球的原理香蕉球的原理香蕉球的原理只

13、平动只平动只平动只平动(向下向下向下向下)只旋转只旋转只旋转只旋转平动加旋转平动加旋转平动加旋转平动加旋转足球场上著名的足球场上著名的足球场上著名的足球场上著名的“贝氏弧线贝氏弧线贝氏弧线贝氏弧线”早期的流体力学早期的流体力学本讲稿第十三页，共三十三页 为什么两艘轮船相离很近前进时容易相撞？为什么两艘轮船相离很近前进时容易相撞？为什么两艘轮船相离很近前进时容易相撞？为什么两艘轮船相离很近前进时容易相撞？一艘渡船和一艘运输船在巴哈马水域相撞一艘渡船和一艘运输船在巴哈马水域相撞一艘渡船和一艘运输船在巴哈马水域相撞一艘渡船和一艘运输船在巴哈马水域相撞 两船相撞两船相撞两船相撞两船相撞的原理的原理的原

14、理的原理早期的流体力学早期的流体力学本讲稿第十四页，共三十三页Euler(1707-1783)Euler(1707-1783)Euler(1707-1783)Euler(1707-1783)欧拉（欧拉（欧拉（欧拉（Leonhard Euler Leonhard Euler Leonhard Euler Leonhard Euler，1707-17831707-17831707-17831707-1783）,瑞瑞瑞瑞士数学家和物理学家。士数学家和物理学家。士数学家和物理学家。士数学家和物理学家。数学：第一个使用数学：第一个使用数学：第一个使用数学：第一个使用“函数函数函数函数”，把微积，把微积，

15、把微积，把微积分应用于物理学的先驱者之一；分应用于物理学的先驱者之一；分应用于物理学的先驱者之一；分应用于物理学的先驱者之一；理想流体基本方程理想流体基本方程理想流体基本方程理想流体基本方程欧拉方程欧拉方程欧拉方程欧拉方程（1736173617361736）；）；）；）；能被用来研究冲击波。能被用来研究冲击波。能被用来研究冲击波。能被用来研究冲击波。早期的流体力学早期的流体力学本讲稿第十五页，共三十三页欧拉方程和拉普拉斯（欧拉方程和拉普拉斯（欧拉方程和拉普拉斯（欧拉方程和拉普拉斯（LaplaceLaplace）方程至今仍空气动力学和水波方程至今仍空气动力学和水波方程至今仍空气动力学和水波方程至

16、今仍空气动力学和水波等理论中应用。等理论中应用。等理论中应用。等理论中应用。早期的流体力学早期的流体力学本讲稿第十六页，共三十三页 达朗贝尔（达朗贝尔（达朗贝尔（达朗贝尔（DAlembert Jean Le DAlembert Jean Le DAlembert Jean Le DAlembert Jean Le Rond Rond Rond Rond）法国著名的物理学家、数学家和天文法国著名的物理学家、数学家和天文法国著名的物理学家、数学家和天文法国著名的物理学家、数学家和天文学家；学家；学家；学家；十八世纪为牛顿力学体系的建立十八世纪为牛顿力学体系的建立十八世纪为牛顿力学体系的建立十八世纪

17、为牛顿力学体系的建立作出卓越贡献的科学家之一；作出卓越贡献的科学家之一；作出卓越贡献的科学家之一；作出卓越贡献的科学家之一；提出了提出了提出了提出了波动方程波动方程波动方程波动方程；第一次提出了第一次提出了第一次提出了第一次提出了流体速度流体速度流体速度流体速度和和和和加速度分加速度分加速度分加速度分量量量量的概念。的概念。的概念。的概念。DAlembert(1717-1783)DAlembert(1717-1783)DAlembert(1717-1783)DAlembert(1717-1783)早期的流体力学早期的流体力学本讲稿第十七页，共三十三页 动力学动力学动力学动力学于于于于17431

18、74317431743年出版，是达朗贝尔最伟大的物理学著作年出版，是达朗贝尔最伟大的物理学著作年出版，是达朗贝尔最伟大的物理学著作年出版，是达朗贝尔最伟大的物理学著作 动力学动力学动力学动力学中阐述了著名的中阐述了著名的中阐述了著名的中阐述了著名的达朗贝尔原理达朗贝尔原理达朗贝尔原理达朗贝尔原理：作用于一个物体的外力与动力的反作用之和等于零即作用于一个物体的外力与动力的反作用之和等于零即作用于一个物体的外力与动力的反作用之和等于零即作用于一个物体的外力与动力的反作用之和等于零即 在没有约束时在没有约束时在没有约束时在没有约束时 ，与牛顿的运动第二定律一致；，与牛顿的运动第二定律一致；，与牛顿的

19、运动第二定律一致；，与牛顿的运动第二定律一致；但这是概念上的变化，有下列重要意义：但这是概念上的变化，有下列重要意义：但这是概念上的变化，有下列重要意义：但这是概念上的变化，有下列重要意义：把动力学问题转化为静力学问题来处理；把动力学问题转化为静力学问题来处理；把动力学问题转化为静力学问题来处理；把动力学问题转化为静力学问题来处理；用于刚体的平面运动时，可利用平面静力学方法，使问题简用于刚体的平面运动时，可利用平面静力学方法，使问题简用于刚体的平面运动时，可利用平面静力学方法，使问题简用于刚体的平面运动时，可利用平面静力学方法，使问题简化；化；化；化；在有约束情况下，用达朗贝尔原理式非常有利；

20、在有约束情况下，用达朗贝尔原理式非常有利；在有约束情况下，用达朗贝尔原理式非常有利；在有约束情况下，用达朗贝尔原理式非常有利；而且为而且为而且为而且为分析力学分析力学分析力学分析力学的创立打下了基础。的创立打下了基础。的创立打下了基础。的创立打下了基础。早期的流体力学早期的流体力学本讲稿第十八页，共三十三页研究流体的力学研究从牛顿开始，但作为一研究流体的力学研究从牛顿开始，但作为一门学科门学科流体力学，则是流体力学，则是1818世纪的欧拉，世纪的欧拉，伯努利伯努利(Bernoulli)(Bernoulli)，克莱洛和达朗贝尔打，克莱洛和达朗贝尔打下的基础；下的基础；欧拉方程和伯努利方程的建立，

21、是流体动力欧拉方程和伯努利方程的建立，是流体动力学作为一个分支学科建立的标志，从此开学作为一个分支学科建立的标志，从此开始了用微分方程和实验测量进行流体运动始了用微分方程和实验测量进行流体运动定量研究的阶段。定量研究的阶段。早期的流体力学早期的流体力学本讲稿第十九页，共三十三页十九世纪的流体力学十九世纪的流体力学Navier(1785-1836)Stokes(1819-1903)纳维（纳维（纳维（纳维（Claude Louis Navier,1785-1836Claude Louis Navier,1785-1836Claude Louis Navier,1785-1836Claude Lou

22、is Navier,1785-1836）法国工程师和物理学家；法国工程师和物理学家；法国工程师和物理学家；法国工程师和物理学家；建立了流体平衡和运动的基本方程。建立了流体平衡和运动的基本方程。建立了流体平衡和运动的基本方程。建立了流体平衡和运动的基本方程。斯托克斯（斯托克斯（斯托克斯（斯托克斯（1819-19031819-19031819-19031819-1903）英国力学家、数学家；英国力学家、数学家；英国力学家、数学家；英国力学家、数学家；建立粘性流体运动的基本方程组建立粘性流体运动的基本方程组建立粘性流体运动的基本方程组建立粘性流体运动的基本方程组 ；本讲稿第二十页，共三十三页十九世纪

23、的流体力学十九世纪的流体力学亥姆霍兹（亥姆霍兹（Hermannvon Helmholtz,1821-1894Hermannvon Helmholtz,1821-1894）德国物理学家，生理学家。德国物理学家，生理学家。德国物理学家，生理学家。德国物理学家，生理学家。亥姆霍兹涡量定理亥姆霍兹涡量定理亥姆霍兹涡量定理亥姆霍兹涡量定理（1858185818581858）；）；）；）；Helmholtz(1821-1894)Helmholtz(1821-1894)Helmholtz(1821-1894)Helmholtz(1821-1894)本讲稿第二十一页，共三十三页十九世纪的流体力学十九世纪的流体

24、力学 开尔文（开尔文（开尔文（开尔文（Lord KelvinLord KelvinLord KelvinLord Kelvin ，18241824182418241907)1907)1907)1907)原名原名原名原名威廉威廉威廉威廉汤姆森汤姆森汤姆森汤姆森(William Thomson(William Thomson(William Thomson(William Thomson），），），），爱尔兰的数学物理学家、工程师；爱尔兰的数学物理学家、工程师；爱尔兰的数学物理学家、工程师；爱尔兰的数学物理学家、工程师；受勋后的名为凯尔文男爵一世或领主凯受勋后的名为凯尔文男爵一世或领主凯受勋后的名

25、为凯尔文男爵一世或领主凯受勋后的名为凯尔文男爵一世或领主凯尔文尔文尔文尔文(1st Baron Kelvin(1st Baron Kelvin(1st Baron Kelvin(1st Baron Kelvin或或或或Lord Lord Lord Lord Kelvin)Kelvin)Kelvin)Kelvin)；开尔文是热力学的主要奠基人之一，被开尔文是热力学的主要奠基人之一，被开尔文是热力学的主要奠基人之一，被开尔文是热力学的主要奠基人之一，被称为热力学之父。于称为热力学之父。于称为热力学之父。于称为热力学之父。于1848184818481848年创立了热力年创立了热力年创立了热力年创立了

26、热力学温标。学温标。学温标。学温标。Kelvin(1824-1907)Kelvin(1824-1907)Kelvin(1824-1907)Kelvin(1824-1907)本讲稿第二十二页，共三十三页十九世纪的流体力学十九世纪的流体力学被称之为被称之为被称之为被称之为“开尔文开尔文开尔文开尔文-赫姆霍兹波浪赫姆霍兹波浪赫姆霍兹波浪赫姆霍兹波浪”的疯狂的云朵的疯狂的云朵的疯狂的云朵的疯狂的云朵 1869186918691869年发现年发现年发现年发现 KelvinKelvinKelvinKelvin环量定理（开尔文环量定理（开尔文环量定理（开尔文环量定理（开尔文-赫姆霍兹定理）赫姆霍兹定理）赫姆

27、霍兹定理）赫姆霍兹定理）被用来解释很多重要的流体现象。被用来解释很多重要的流体现象。被用来解释很多重要的流体现象。被用来解释很多重要的流体现象。开尔文开尔文开尔文开尔文-赫姆霍兹不稳定性赫姆霍兹不稳定性赫姆霍兹不稳定性赫姆霍兹不稳定性本讲稿第二十三页，共三十三页十九世纪的流体力学十九世纪的流体力学雷诺（雷诺（O.ReynoldsO.Reynolds，1842-19121842-1912）；）；英国力学家、物理学家和工程师；英国力学家、物理学家和工程师；英国力学家、物理学家和工程师；英国力学家、物理学家和工程师；1883188318831883年用实验证实了粘性流体的两种流动状态年用实验证实了粘

28、性流体的两种流动状态年用实验证实了粘性流体的两种流动状态年用实验证实了粘性流体的两种流动状态层流和紊层流和紊层流和紊层流和紊流。流。流。流。Reynolds(1842-1912)Reynolds(1842-1912)Reynolds(1842-1912)Reynolds(1842-1912)雷诺的实验装置雷诺的实验装置雷诺的实验装置雷诺的实验装置本讲稿第二十四页，共三十三页二十世纪的流体力学二十世纪的流体力学1.1.德国哥廷根学派的创立德国哥廷根学派的创立 普朗特（普朗特（普朗特（普朗特（Ludwig PrandtlLudwig PrandtlLudwig PrandtlLudwig Pran

29、dtl，18751875187518751953195319531953），德国物理学家，哥），德国物理学家，哥），德国物理学家，哥），德国物理学家，哥廷根大学教授，近代力学奠基廷根大学教授，近代力学奠基廷根大学教授，近代力学奠基廷根大学教授，近代力学奠基人之一；人之一；人之一；人之一；将将将将19191919世纪末期的水力学和水动力世纪末期的水力学和水动力世纪末期的水力学和水动力世纪末期的水力学和水动力学研究统一起来，被称为学研究统一起来，被称为学研究统一起来，被称为学研究统一起来，被称为“现代现代现代现代流体力学之父流体力学之父流体力学之父流体力学之父”。L.Prandtl(1875L.P

30、randtl(1875L.Prandtl(1875L.Prandtl(18751953)1953)1953)1953)本讲稿第二十五页，共三十三页二十世纪的流体力学二十世纪的流体力学 1904190419041904年，普朗特完成他最著名的一篇论文年，普朗特完成他最著名的一篇论文年，普朗特完成他最著名的一篇论文年，普朗特完成他最著名的一篇论文非常小摩非常小摩非常小摩非常小摩擦下的流体流动擦下的流体流动擦下的流体流动擦下的流体流动。在这篇论文中，普朗特首次描述了边界。在这篇论文中，普朗特首次描述了边界。在这篇论文中，普朗特首次描述了边界。在这篇论文中，普朗特首次描述了边界层及其在减阻和流线型设计

31、中的应用，描述了边界层分离，层及其在减阻和流线型设计中的应用，描述了边界层分离，层及其在减阻和流线型设计中的应用，描述了边界层分离，层及其在减阻和流线型设计中的应用，描述了边界层分离，并提出失速概念。并提出失速概念。并提出失速概念。并提出失速概念。由此，创造了边界层理论。由此，创造了边界层理论。由此，创造了边界层理论。由此，创造了边界层理论。流体边界层流体边界层流体边界层流体边界层 本讲稿第二十六页，共三十三页二十世纪的流体力学二十世纪的流体力学我国流体力学研究做出奠基工作的陆士嘉教授也曾是我国流体力学研究做出奠基工作的陆士嘉教授也曾是普朗特的学生。普朗特的学生。陆士嘉教授（陆士嘉教授（1 1

32、911-1986911-1986）北京航空学院北京航空学院北京航空学院北京航空学院的筹建者之一；的筹建者之一；的筹建者之一；的筹建者之一；中国第一个中国第一个中国第一个中国第一个空气动力学空气动力学空气动力学空气动力学专业奠基者。专业奠基者。专业奠基者。专业奠基者。陆士嘉（陆士嘉（陆士嘉（陆士嘉（1 1 1 1911-1986911-1986911-1986911-1986）本讲稿第二十七页，共三十三页二十世纪的流体力学二十世纪的流体力学 20202020世纪上半叶的哥廷根大学世纪上半叶的哥廷根大学世纪上半叶的哥廷根大学世纪上半叶的哥廷根大学物理学领域的物理学领域的物理学领域的物理学领域的“麦

33、加麦加麦加麦加”在在在在20202020世纪上半叶创造了世纪上半叶创造了世纪上半叶创造了世纪上半叶创造了“哥廷根诺贝尔奇迹哥廷根诺贝尔奇迹哥廷根诺贝尔奇迹哥廷根诺贝尔奇迹”；45454545位诺贝尔奖得主曾在哥廷根大学学习、任教或研究；位诺贝尔奖得主曾在哥廷根大学学习、任教或研究；位诺贝尔奖得主曾在哥廷根大学学习、任教或研究；位诺贝尔奖得主曾在哥廷根大学学习、任教或研究；著名校友还包括：著名校友还包括：著名校友还包括：著名校友还包括：德意志帝国的宰相奥托德意志帝国的宰相奥托德意志帝国的宰相奥托德意志帝国的宰相奥托冯冯冯冯俾斯麦；俾斯麦；俾斯麦；俾斯麦；联邦德国前总统里夏德联邦德国前总统里夏德联

34、邦德国前总统里夏德联邦德国前总统里夏德冯冯冯冯魏茨泽克；魏茨泽克；魏茨泽克；魏茨泽克；前总理格哈特前总理格哈特前总理格哈特前总理格哈特施罗德；施罗德；施罗德；施罗德；德国大诗人海涅；德国大诗人海涅；德国大诗人海涅；德国大诗人海涅；童话作家格林兄弟；童话作家格林兄弟；童话作家格林兄弟；童话作家格林兄弟；第一批原子弹制造者罗伯特第一批原子弹制造者罗伯特第一批原子弹制造者罗伯特第一批原子弹制造者罗伯特奥本海默；奥本海默；奥本海默；奥本海默；金融家约翰金融家约翰金融家约翰金融家约翰皮尔蒙特皮尔蒙特皮尔蒙特皮尔蒙特摩根；摩根；摩根；摩根；哲学家亚瑟哲学家亚瑟哲学家亚瑟哲学家亚瑟叔本华，也曾求学于哥廷根；

35、叔本华，也曾求学于哥廷根；叔本华，也曾求学于哥廷根；叔本华，也曾求学于哥廷根；哥廷根大学哥廷根大学哥廷根大学哥廷根大学本讲稿第二十八页，共三十三页二十世纪的流体力学二十世纪的流体力学2.2.美国的崛起美国的崛起 冯冯冯冯卡门（卡门（卡门（卡门（T.von KrmnT.von KrmnT.von KrmnT.von Krmn，1881-1881-1881-1881-1963196319631963），匈牙利犹太人。），匈牙利犹太人。），匈牙利犹太人。），匈牙利犹太人。提出提出提出提出“卡门涡街卡门涡街卡门涡街卡门涡街”理论、建立理论、建立理论、建立理论、建立“湍湍湍湍流流流流”概念；概念；概念；

36、概念；我国著名科学家钱学森博士的导师；我国著名科学家钱学森博士的导师；我国著名科学家钱学森博士的导师；我国著名科学家钱学森博士的导师；“全世界闻名的工程力学和航空技术全世界闻名的工程力学和航空技术全世界闻名的工程力学和航空技术全世界闻名的工程力学和航空技术权威权威权威权威”；美国国家科学勋章的首位获得者美国国家科学勋章的首位获得者美国国家科学勋章的首位获得者美国国家科学勋章的首位获得者。T.von Krmn(1881-1963)T.von Krmn(1881-1963)T.von Krmn(1881-1963)T.von Krmn(1881-1963)本讲稿第二十九页，共三十三页二十世纪的流体

37、力学二十世纪的流体力学19461946年，冯年，冯卡门提出卡门提出跨声速相似律跨声速相似律；可压缩空气动力学可压缩空气动力学可压缩空气动力学可压缩空气动力学理论体系理论体系理论体系理论体系跨声速相似律跨声速相似律跨声速相似律跨声速相似律 （冯（冯（冯（冯卡门）卡门）卡门）卡门）亚声速相似律（普朗特）亚声速相似律（普朗特）亚声速相似律（普朗特）亚声速相似律（普朗特）高超声速相似律高超声速相似律高超声速相似律高超声速相似律（钱学森）（钱学森）（钱学森）（钱学森）超声速相似律超声速相似律超声速相似律超声速相似律（阿克莱）（阿克莱）（阿克莱）（阿克莱）本讲稿第三十页，共三十三页二十世纪的流体力学二十世

38、纪的流体力学 1946194619461946年年年年10101010月，题为月，题为月，题为月，题为超声速空气动力学的理论和应用超声速空气动力学的理论和应用超声速空气动力学的理论和应用超声速空气动力学的理论和应用的重要演讲，的重要演讲，的重要演讲，的重要演讲，向人们宣告了向人们宣告了向人们宣告了向人们宣告了超声速时代超声速时代超声速时代超声速时代即将到来。即将到来。即将到来。即将到来。他对航空航天技术的发展有过很多重要的预见，后来都一一成为现他对航空航天技术的发展有过很多重要的预见，后来都一一成为现他对航空航天技术的发展有过很多重要的预见，后来都一一成为现他对航空航天技术的发展有过很多重要的

39、预见，后来都一一成为现实，例如超声速飞行、远程导弹、全天候飞行、卫星实，例如超声速飞行、远程导弹、全天候飞行、卫星实，例如超声速飞行、远程导弹、全天候飞行、卫星实，例如超声速飞行、远程导弹、全天候飞行、卫星 本讲稿第三十一页，共三十三页二十世纪的流体力学二十世纪的流体力学泰勒对力学的贡献泰勒对力学的贡献 对大气湍流和湍流扩散作了研究对大气湍流和湍流扩散作了研究对大气湍流和湍流扩散作了研究对大气湍流和湍流扩散作了研究(1915,1921,1932)(1915,1921,1932)(1915,1921,1932)(1915,1921,1932)；得出同轴两转动圆轴间流动的失稳条件得出同轴两转动圆轴

40、间流动的失稳条件得出同轴两转动圆轴间流动的失稳条件得出同轴两转动圆轴间流动的失稳条件(1923)(1923)(1923)(1923)；在研究原子弹爆炸中提出强爆炸的自模拟理论在研究原子弹爆炸中提出强爆炸的自模拟理论在研究原子弹爆炸中提出强爆炸的自模拟理论在研究原子弹爆炸中提出强爆炸的自模拟理论(1946,1950)(1946,1950)(1946,1950)(1946,1950)；指出在液滴中起主要作用的是而不是粘性力指出在液滴中起主要作用的是而不是粘性力指出在液滴中起主要作用的是而不是粘性力指出在液滴中起主要作用的是而不是粘性力(1959)(1959)(1959)(1959)。19741974年的年的流体力学综述年刊流体力学综述年刊 本讲稿第三十二页，共三十三页本讲稿第三十三页，共三十三页