格根敖其

摘 要：當(dāng)前，我國(guó)的現(xiàn)代流體力學(xué)發(fā)展獲得了非常大的進(jìn)步。尤其是在科研技術(shù)和實(shí)驗(yàn)手段不斷加強(qiáng)和延伸的今天，對(duì)于流體力學(xué)而言，在現(xiàn)代科技化的基礎(chǔ)上，更是加強(qiáng)加快了自身的發(fā)展與進(jìn)步。以此，21世紀(jì)是我國(guó)正式形成了關(guān)于現(xiàn)代流體力學(xué)的重要發(fā)展階段。而在二十一世紀(jì)，對(duì)于流體力學(xué)的研究和應(yīng)用將會(huì)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)建設(shè)中起到至關(guān)重要的作用。

關(guān)鍵詞：流體力學(xué)；發(fā)展；回顧；展望

中圖分類(lèi)號(hào)：G63 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1673-9132（2018）06-0172-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.06.109

在當(dāng)下的二十一世紀(jì)，對(duì)于科研科技的關(guān)注和研究是世界各國(guó)，包括我國(guó)在內(nèi)的所有國(guó)家所重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象之一。所以，在本篇文章中，首先我們對(duì)于流體力學(xué)的發(fā)展歷史進(jìn)行闡述，進(jìn)而在總結(jié)關(guān)于二十世紀(jì)后期世界所取得的流體力學(xué)方面發(fā)展進(jìn)步的基礎(chǔ)上，展望關(guān)于流體力學(xué)未來(lái)的發(fā)展前景和方向。

一、關(guān)于流體力學(xué)的發(fā)展與回顧

流體力學(xué)的本身是力學(xué)理念中的重要基礎(chǔ)理念，可以說(shuō)，流體力學(xué)本身和其他的學(xué)科科目一樣，最開(kāi)始的發(fā)展也是來(lái)源于日常生活中的點(diǎn)點(diǎn)滴滴?？梢哉f(shuō)，自從古代開(kāi)始，流體力學(xué)本身就已經(jīng)和人們?nèi)粘５纳a(chǎn)生活緊密地結(jié)合在了一起，只不過(guò)，從我們現(xiàn)在的角度上來(lái)看，對(duì)于當(dāng)時(shí)的研究而言，并沒(méi)有上升為理論概念。

在17世紀(jì)，經(jīng)典流體力學(xué)開(kāi)始正式形成。關(guān)于經(jīng)典流體力學(xué)的發(fā)展形成，最應(yīng)該感謝的就是牛頓所發(fā)明的微積分。從牛頓的著作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中我們就可以看得到，不光是對(duì)于黏性流體的剪應(yīng)力公式牛頓有所研究，就是在對(duì)于聲速和潮汐理論方面，他也做了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)和分析。

而在19世紀(jì)末，人們開(kāi)始把主要的研究方向放到了深入窒息研究流體黏性運(yùn)動(dòng)和高速運(yùn)動(dòng)的特性方面。以此為根本據(jù)，從而能夠真正地使理論流體力學(xué)去用來(lái)指導(dǎo)實(shí)踐。而在本世紀(jì)初期所對(duì)于航空事業(yè)的巨大的成功，可以說(shuō)就是對(duì)于這理論最為有說(shuō)服力的證明方法。而在這一階段的時(shí)間內(nèi)，對(duì)于流體力學(xué)的發(fā)展成就主要有很多方面，以下我們單獨(dú)表列其中的兩點(diǎn)。

首先，第一點(diǎn)是在19世紀(jì)的1883年，在當(dāng)時(shí)雷諾的實(shí)驗(yàn)中，可以說(shuō)對(duì)于流體力學(xué)本身的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的發(fā)現(xiàn)正式表現(xiàn)為兩種，第一種是層流，第二種是溯流。對(duì)于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)這一點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)上，也被后來(lái)的索莫菲爾德所引用。并以此做出假設(shè)，假設(shè)溯流是因?yàn)閷恿髁鲃?dòng)不穩(wěn)定而產(chǎn)生的結(jié)果。雷諾的發(fā)現(xiàn)其主要的意義在于推動(dòng)了關(guān)于溯流的研究進(jìn)展，盡管它并沒(méi)有徹底解決溯流問(wèn)題，但是它幫助人們對(duì)溯流的認(rèn)識(shí)更加的深化和加強(qiáng)。并且，根據(jù)實(shí)際的情況解決了很多的問(wèn)題，在理論上來(lái)說(shuō)，是非常具有劃時(shí)代意義的。

第二點(diǎn)，在上個(gè)世紀(jì)的1911年，卡門(mén)以實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了圓柱尾流內(nèi)渦街的穩(wěn)定性，這一點(diǎn)，可以解釋關(guān)于橋梁的風(fēng)振以及機(jī)翼震顫等方面的原因。并且，對(duì)于溯流模型他也提出了相似性原理。在1929年，卡門(mén)正式定居美國(guó)，并且在當(dāng)時(shí)的加州理工學(xué)院建立起了關(guān)于古根海姆空氣動(dòng)力學(xué)研究室，可以說(shuō)，在當(dāng)時(shí)古根海姆空氣動(dòng)力學(xué)研究室?guī)缀跻呀?jīng)是凝聚了當(dāng)時(shí)世界上最為優(yōu)秀的人才，成為了當(dāng)時(shí)世界上的空氣動(dòng)力學(xué)研究中心，正是因?yàn)槟抢锼粩嗵岢龅某袄碚撗芯?，才為后續(xù)人類(lèi)的航空航天事業(yè)發(fā)展奠定了非常堅(jiān)固的基礎(chǔ)，所以卡門(mén)也被譽(yù)為是世界航空航天大師。在這一階段時(shí)間內(nèi)，卡門(mén)的研究成果基本上是圍繞在啟動(dòng)方面，其中包括關(guān)于機(jī)翼的舉力面理論，亞聲速流近似理論，跨聲速相似理論等等，并且，及時(shí)的預(yù)見(jiàn)了非線(xiàn)性力學(xué)在未來(lái)的科學(xué)發(fā)展中所占據(jù)的重要地位。卡門(mén)本身也如同普朗特一樣，善于通過(guò)現(xiàn)象來(lái)解釋和抓住本質(zhì)，從而研究出合理的數(shù)學(xué)模型，為后世的科學(xué)研究提供了數(shù)學(xué)理論和工程實(shí)際相結(jié)合的典范研究。

二、現(xiàn)代流體力學(xué)在二十一世紀(jì)的展望

在我們進(jìn)行現(xiàn)代流體力學(xué)二十一世紀(jì)發(fā)展估測(cè)之前，首先，我們先對(duì)于當(dāng)前世界和國(guó)內(nèi)的流體力學(xué)發(fā)展研究現(xiàn)狀進(jìn)行一定的分析。從我國(guó)的角度上而言，對(duì)于流體力學(xué)的研究工作開(kāi)展已經(jīng)是有了一定程度上的累積和奠定了一定的基礎(chǔ)，但是如果我們和世界整體的學(xué)術(shù)界去進(jìn)行比較的話(huà)，那么不可否認(rèn)的是，當(dāng)前我國(guó)對(duì)于流體力學(xué)的研究水平還是和歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家有著一定的差距，并且，本身對(duì)于流體力學(xué)項(xiàng)目的研究經(jīng)費(fèi)投入，也并沒(méi)有超過(guò)歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家。在進(jìn)行現(xiàn)代流體力學(xué)研究的過(guò)程中，一定要將重點(diǎn)方向放在與國(guó)家民生緊密相關(guān)的問(wèn)題上，以下我們舉出兩項(xiàng)對(duì)于我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)建設(shè)所用到的，并且是與流體力學(xué)有關(guān)的科學(xué)技術(shù)問(wèn)題。

第一，能源方面。在當(dāng)下想要得到快速的發(fā)展與提升，必須要加強(qiáng)對(duì)于能源方面的研究和推廣。而在能源的開(kāi)發(fā)和輸送以及利用的過(guò)程中，其內(nèi)包含著大量的流體力學(xué)問(wèn)題，如在石油、天然氣等輸送管道的設(shè)計(jì)過(guò)程中所遇到的多積流驅(qū)動(dòng)問(wèn)題，對(duì)于這些都是可以通過(guò)現(xiàn)代流體力學(xué)解決的問(wèn)題。

第二，環(huán)境方面。在環(huán)境方面對(duì)于現(xiàn)代流體力學(xué)的運(yùn)用，我們可以對(duì)全球變化、臭氧空洞、酸雨、土地沙漠化等方面，建立起更加完善健全的觀測(cè)站網(wǎng)系統(tǒng)，并且，通過(guò)更加先進(jìn)化的檢測(cè)手段和方法，對(duì)于數(shù)值模擬的方式進(jìn)行動(dòng)力學(xué)方面的預(yù)測(cè)和評(píng)估。對(duì)于地球而言 ，很多的環(huán)境問(wèn)題本身都是因?yàn)榈厍虮韺影l(fā)生流體運(yùn)動(dòng)而引起的，在這其中，可以說(shuō)也是存在著大量的動(dòng)力學(xué)問(wèn)題。這些問(wèn)題，都是可以通過(guò)對(duì)于現(xiàn)代流體力學(xué)的研究來(lái)進(jìn)行解決和預(yù)防的。以上兩點(diǎn)也是研究現(xiàn)代流體力學(xué)的價(jià)值所在。

三、結(jié)語(yǔ)

在對(duì)于二十一世紀(jì)的整體發(fā)展中，有關(guān)于現(xiàn)代流體力學(xué)的運(yùn)用是有著廣泛的發(fā)展前景和價(jià)值意義的。所以，為了更好的保證在現(xiàn)代流體力學(xué)發(fā)展中能夠更好的挖掘出其自身的價(jià)值和意義。在未來(lái)，一定要加強(qiáng)對(duì)于現(xiàn)代流體力學(xué)方面的科研經(jīng)費(fèi)投入，加強(qiáng)對(duì)于現(xiàn)代流體力學(xué)人才的培養(yǎng)，只有這樣，才能夠在現(xiàn)代流體力學(xué)未來(lái)的發(fā)展過(guò)程中搶得先機(jī)，真正獲得科研上的成果與進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張愛(ài)玲.計(jì)算流體力學(xué)——CFD技術(shù)在土木工程的應(yīng)用淺析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（5）.

[5] 白莉，劉志慧，李曉東.流體力學(xué)研究性教學(xué)實(shí)踐：以創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)為例[J].力學(xué)與實(shí)踐，2014（5）.endprint