南周立强解析:流体力学中的剪切流动与点涡运动

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《剪切流动-《流体力学》中南 周立强》一书探讨了流体力学中的一个重要概念——剪切流动,它涉及有旋流场和无旋现象。在流体力学的研究范畴内,该章节特别关注点涡运动,其中流体微团在除原点外的所有位置都没有自转特性。点涡运动展示了流体中非旋转区域的动态行为。 流体力学作为力学的重要分支,其研究对象主要集中在液体和气体的运动规律上,这与固体有显著区别,固体有固定形状和体积,液体则只有体积而无固定形状,气体则既无体积又无形状。作者通过历史背景来阐述流体力学的发展进程,将其划分为四个阶段: 1. **萌芽阶段(公元前2286年至16世纪)**:以中国古代的大禹治水为例,疏浚河道以控制洪水,以及古希腊阿基米德的《论浮体》,奠定了流体静力学的基础。 2. **基础形成阶段(16世纪文艺复兴至18世纪中叶)**:这一时期的重要贡献包括斯蒂芬的水静力学原理和伽利略的工作,标志着流体力学逐渐发展为一门独立学科。 3. **发展阶段(18世纪中叶至19世纪末)**:欧拉和伯努利等人的工作促进了流体力学的深化,尤其是欧拉方程和伯努利定律的应用。 4. **飞跃发展阶段(19世纪末至今)**:随着科学技术的进步,流体力学在水利工程、船舶设计、航空工程等领域得到广泛应用,如隋朝大运河的建设、船闸技术和早期的水利、航海技术。 书中还提到了现代搜索方法,如利用ANSWERS网站进行英文关键词查询以理解专业术语,以及使用谷歌高级搜索功能查找PDF、PPT和DOC格式的学术资料。此外,对于想要深入学习流体力学的人来说,《工程数学学习秘笈》是一本值得参考的教材,由高等教育出版社出版,提供了丰富的学习资源和实例,尤其适合机电工程学院液压所的学生。 总结来说,《剪切流动》这一章节深入剖析了流体力学的核心概念,同时揭示了流体力学历史演进的关键节点和研究方法,为读者提供了理解和掌握这一复杂科学领域的坚实基础。