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古老又年轻的学科--流体力学
  流体力学是一门古老的学科,它与人类日常生活和生产事业密切相关,而早在数千年前人们已开始对流体及其作用力进行了研究。古时中国有大禹治水疏通江河的传说;秦朝时期,李冰父子带领劳动人民修建的都江堰,从实用上已掌握了现今的水利学原则和近代的工程设计理论;大约与此同时,古罗马人建成了大规模的供水管道系统。公元前250年左右希腊著名数学及力学家阿基米德建立了液体载物的浮力理论,从而奠定了流体静力学的基础。在随后的17个世纪内,由于奴隶制和封建制度的束缚,生产力发展缓慢,流体力学也未得到重大的发展。
  直到16及17世纪,在欧洲由于封建制度的开始崩溃,社会经济制度发生了变革,从而使生产力得到了进一步发展。由于生产发展的需要,有力地促进了人们对流体的研究。达?芬奇、伽里略、帕斯卡、牛顿等都对流体进行了研究并获得一系列成果。在此之后,欧拉采用了连续介质的概念,建立了用微分方程组描述了无粘流体运动的欧拉方程;而伯努利首先将能量守恒定律应用到流体上来,并得出了著名的伯努利方程式。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,同时也意味着对于不考虑粘性的理想流体流动的研究已达到完美的程度。
  在19世纪,随着工程技术的进展流体力学得到进一步的发展和充实。工程师们为了解决许多工程问题,部分地运用流体力学,部分地采用归纳实验结果的半经验公式进行研究,从而发展了一门具有高度经验性的流体力学分支——水力学。而在理论流体力学方面,纳维和斯托克斯在欧拉运动方程式的基础上建立了考虑粘性的实际流体运动方程式——纳维—斯托克斯方程,从而奠定了近代粘性流体力学的基础。20世纪初期,边界层理论、机翼理论与紊流理论的建立对近代流体力学的发展具有十分重要的意义。 特别是边界层理论,把理论流体力学和水力学完美地统一起来,使流体力学得到了划时代的发展。
  流体力学是在人类同自然界作斗争和在生产实践中逐步发展起来的,已发展成为基础科学体系的一部分,在工业、农业、交通运输、天文学等方面得到广泛应用。特别是20世纪初,飞机的出现,以及现在航天航空事业的蓬勃发展离不开流体力学的发展。
  同时流体力学又是一门年轻的学科,从20世纪60年代起,流体力学开始了流体力学和其他学科的互相交叉渗透,形成新的交叉学科或边缘学科,如物理—化学流体动力学、磁流体力学等;原来基本上只是定性地描述的问题,逐步得到定量的研究,生物流变学就是一个例子。生物流变学研究人体或其他动植物中有关的流`体力学问题,例如血液在血管中的流动,心、肺、肾中的生理流体运动和植物中营养液的输送。此外,还研究鸟类在空中的飞翔,动物在水中的游动,等等。 今后,人们将根据工程技术方面的需要进行流体力学应用性的研究,并通过更深入地开展湍流、多相流动、流体和结构物的相互作用、边界层流动和分离、生物地学和环境流体流动等问题的基础研究以探求流体的复杂流动规律和机理。
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