流体动力学主要研究什么?
这个不用流体动力学也能解决。压强是是高度的函数,然后对压强乘以对ds,s是面积,的积分就能得到。
而流体力学是主要研究在各种力的作用下,流体本身的状态,以及流体和固体壁面、流体和流体间、流体与其他运动形态之间的相互作用的力学分支。
流体力学是力学的一个分支,它主要研究流体本身的静止状态和运动状态,以及流体和固体界壁间有相对运动时的相互作用和流动的规律。
流体力学中研究得最多的流体是水和空气。它的主要基础是牛顿运动定律和质量守恒定律,常常还要用到热力学知识,有时还用到宏观电动力学的基本定律、本构方程和物理学、化学的基础知识。
1738年伯努利出版他的专著时,首先采用了水动力学这个名词并作为书名;1880年前后出现了空气动力学这个名词;1935年以后,人们概括了这两方面的知识,建立了统一的体系,统称为流体力学。
除水和空气以外,流体还指作为汽轮机工作介质的水蒸气、润滑油、地下石油、含泥沙的江水、血液、超高压作用下的金属和燃烧后产生成分复杂的气体、高温条件下的等离子体等等。
气象、水利的研究,船舶、飞行器、叶轮机械和核电站的设计及其运行,可燃气体或炸药的爆炸,以及天体物理的若干问题等等,都广泛地用到流体力学知识。许多现代科学技术所关心的问题既受流体力学的指导,同时也促进了它不断地发展。1950年后,电子计算机的发展又给予流体力学以极大的推动。
流体力学的研究内容
流体是气体和液体的总称。在人们的生活和生产活动中随时随地都可遇到流体,所以流体力学是与人类日常生活和生产事业密切相关的。大气和水是最常见的两种流体,大气包围着整个地球,地球表面的70%是水面。大气运动、海水运动(包括波浪、潮汐、中尺度涡旋、环流等)乃至地球深处熔浆的流动都是流体力学的研究内容。
20世纪初,世界上第一架飞机出现以后,飞机和其他各种飞行器得到迅速发展。20世纪50年代开始的航天飞行,使人类的活动范围扩展到其他星球和银河系。航空航天事业的蓬勃发展是同流体力学的分支学科——空气动力学和气体动力学的发展紧密相连的。这些学科是流体力学中最活跃、最富有成果的领域。
石油和天然气的开采,地下水的开发利用,要求人们了解流体在多孔或缝隙介质中的运动,这是流体力学分支之一——渗流力学研究的主要对象。渗流力学还涉及土壤盐碱化的防治,化工中的浓缩、分离和多孔过滤,燃烧室的冷却等技术问题。
燃烧离不开气体,这是有化学反应和热能变化的流体力学问题,是物理-化学流体动力学的内容之一。爆炸是猛烈的瞬间能量变化和传递过程,涉及气体动力学,从而形成了爆炸力学。
沙漠迁移、河流泥沙运动、管道中煤粉输送、化工中气体催化剂的运动等,都涉及流体中带有固体颗粒或液体中带有气泡等问题,这类问题是多相流体力学研究的范围。
等离子体是自由电子、带等量正电荷的离子以及中性粒子的集合体。等离子体在磁场作用下有特殊的运动规律。研究等离子体的运动规律的学科称为等离子体动力学和电磁流体力学,它们在受控热核反应、磁流体发电、宇宙气体运动等方面有广泛的应用。
风对建筑物、桥梁、电缆等的作用使它们承受载荷和激发振动;废气和废水的排放造成环境污染;河床冲刷迁移和海岸遭受侵蚀;研究这些流体本身的运动及其同人类、动植物间的相互作用的学科称为环境流体力学 (其中包括环境空气动力学、建筑空气动力学)。这是一门涉及经典流体力学、气象学、海洋学和水力学、结构动力学等的新兴边缘学科。
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。
因此,流体力学既包含自然科学的基础理论,又涉及工程技术科学方面的应用。此外,如从流体作用力的角度,则可分为流体静力学、流体运动学和流体动力学;从对不同“力学模型”的研究来分,则有理想流体动力学、粘性流体动力学、不可压缩流体动力学、可压缩流体动力学和非牛顿流体力学等。
流体力学是能源动力三大主干课程之一:传热学,工程热力学,流体力学。只有学好这三门课,能源动力其他的问题都easy了。我就是这个专业的^ ^。。。比如蒸汽轮机里面的蒸汽流动,压缩机里面的空气流动,内燃机里面的燃料组织,锅炉燃烧的燃料组织,石油管道运输~哪儿会没有流体哩。。。能源转化转移都需以工质为媒介~肯定涉及工质的流动,物性~流体力学是少不了的。
等你学流体力学和传热学的时候的理论你才会发现还是有点作用。流体当中有流函数和势函数的概念需要用复变函数的解析函数理解。流体和传热的流场和温度场分析经常涉及拉普拉斯方程,导热方程这些都是需要数理方程与特殊函数方面的知识来求解解析解。当然这是理论研究上的作用,实际烧个锅炉这些都用不到。
毕业生应获得以下几方面的知识和能力:
1.具有较扎实的 自然科学基础,较好的人文、艺术和 社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力;
2.较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识,主要包括工程力学、机械学、工程热物理、流体力学、电工与电子学、控制理论、市场经济及企业管理等基础知识;
3.获得本专业领域的工程实践训练,具有较强的计算机和外语应用能力;
4.具有本专业领域内某个专业方向所必要的专业知识,了解其科学前沿及发展趋势;
5.具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。
3人才目标
本专业主要培养能源转换与利用和热力环境保护领域具有扎实的理论基础,较强的实践、适应和创新能力,较高的道德素质和文化素质的高级人才,以满足社会对该能源动力学科领域的科研、设计、教学、工程技术、经营管理等各方面的人才需求。学生应具备宽广的自然科学、人文和社会科学知识,热学、力学、电学、机械、自动控制、系统工程等宽厚理论基础、热能动力工程专业知识和实践能力,掌握计算机应用与 自动控制技术方面的知识。毕业生能从事 能源与动力工程及相关方面的研究、教学、开发、制造、安装、检修、策划、管理和营销等工作。也可在本专业或其它相关专业继续深造,攻读硕士、博士学位。
4主干学科
动力工程与工程热物理、机械工程、流体力学
5主要课程
工程力学、 机械设计基础、机械制图、 电工与电子技术、工程热力学、流体力学、 传热学、控制理论、测试技术、燃烧学 等
主要实践性教学环节:包括军训、金工、电工、电子实习、认识实习、生产实习、社会实践、课程设计、毕业设计(论文)等,一般应安排40周以上。
授予学位:工学学士 硕士 博士
热能与动力工程专业培养具备能源动力工程、流体机械、流体传动及控制等方面的基础知识和能力,能够从事热能与动力工程领域的设计、制造、运行管理、实验研究、开发、营销管理等方面工作的高级专门人才。
毕业生可在水力机械、电站动力设备、工程机械、建筑机械、流体传动与控制、液力传动等研究制造部门以及电力、石化系统从事设计、制造、研究与开发工作,也可在高校从事科研与教学工作。
本专业为教育部批准的特色专业,设流体机械及工程、流体传动与控制等专业方向,授予工学学士学位。设有流体机械及工程、机械电子工程、流体力学、动力机械及工程硕士点、动力工程及工程热物理一级学科硕士点,动力工程领域工程硕士点,机械电子工程高校教师硕士点,同时在流体机械及工程学科具有博士学位授予权。
该专业设有五个专业方向:热能工程、热力发动机、流体机械及工程、空调与制冷、大气环境污染控制工程。本专业具有硕士、博士学位授予权。
主干课程有机械类、电学类课程以及计算机组成技术、微机接口、高级语言程序设计、工程热力学、传热学、工程流体力学、燃烧学、锅炉设计和计算、压力容器强度、透平机械原理、透平强度与振动、透平自动调节、液力传动、叶片式流体机械、空调工程、制冷工程、大气污染控制工程等。
热能工程专业方向:热能工程是研究热能的释放、转换、传递以及合理利用的学科,它广泛应用于能源、动力、空间技术、化工、冶金、建筑、环境保护等各个领域。培养从事热能工程及工程热物理方面的研究、设计、运行管理、产品开发的高级工程技术人才。
热力发动机专业方向:热力发动机主要研究高速旋转动力装置,包括蒸汽轮机、燃气轮机、涡喷与涡扇发动机、压缩机及风机等的设计、制造、运行、故障监测与诊断以及自动控制。为航空、航天、能源、船舶、石油化工、冶金、铁路及轻工等部门培养高级工程技术人才。
流体机械及流体动力工程专业方向:主要研究流体机械及其工作系统自动化,在水电水利、机械制造、交通运输、石油化工、工程机械、食品纺织、航天航空、舰船武备乃至市政设施、工民建筑等部门都有广泛的应用。该专业方向以流体机械及各类流体动力系统的设计、运行和自动化管理、控制理论及工程应用为侧重,培养从事叶片泵、风机、液力、流体传动及控制方面的研究、设计、制造、运行及产品开发的高级工程技术人才。
空调与制冷专业方向:主要研究制冷与低温技术。它广泛应用于能源、航天、航空、汽车、石油化工、食品与药品的生产、医疗设备与空调制冷设备的生产等领域。本专业方向培养从事空调制冷工程与设备的设计、运行管理、产品开发和科学研究的高级工程技术人才。
大气环境污染控制工程专业方向:主要研究大气环境保护理论和技术,应用于能源、动力、化工、冶金、市政等领域的大气环境保护事业。该培养专业方向从事大气环境保护理论和技术研究和开发及从事环境管理和规划的高级工程技术人员。
热能工程涉及的能量转换、传递和有效利用,是国民经济发展中的重要组成部分。随着世界性能源问题的日趋严峻,从事能源、热能工程的学生大有用武之地。
能源动力类专业就业前景:
能源动力系统及自动化专业研究将煤炭、石油、天然气等一次能源转化为电力、热能等二次能源的生产和利用过程;研究人工环境、制冷空调、低温生物医学等领域的科学技术问题;还研究风能、太阳能、生物质能等新能源的开发利用。伴随能源转换与利用过程排放的有害物质将造成环境污染,能源的生产必须高效、清洁。能源与环境系统专业不仅对自动化控制十分依赖,而且是一个复杂系统工程,集合了热科学、力学、材料科学、机械制造、环境科学、计算机科学、自动控制科学、系统工程科学等高新科学技术。能源与环境系统工程专业具有很宽的专业知识面,是一个能源、环境与控制三大学科交叉的复合型专业。
能源动力类专业包括飞行器动力工程专业。能源动力类专业就业前景飞行器动力系统是航空、航天器的心脏,是航空、航天器中最关键部件。航空发动机的研制水平是一个国家工业基础和实力的标志。 该专业主要研究航空、宇航推进动力的理论与技术。培养在航空、航天、交通、能源、环境及其它相关领域从事热力动力方面的研究、设计、实验、开发和管理工作的高级工程技术人才。 飞行器动力工程属多学科交叉、技术密集型专业,下设4个研究方向:发动机设计与工程(含结构完整性分析与CAD);发动机流动与燃烧(含工作过程仿真);发动机控制与测试技术;发动机强度振动及故障诊断。 学生通过系统学习,将具有坚实的数学、物理、工程力学、机械原理等基础知识,空气动力学、工程热力学、固体力学、自动控制、计算机应用、飞行器动力装置原理与结构强度等专业基础知识。能源动力类专业就业前景主要为航空、航天、舰船等工业部门培养高级工程技术人才。本专业对应的动力机械及工程学科是国家重点学科,具有硕士、博士学位授予权。该专业毕业生主要去向包括:航空发动机研制、设计、生产部门,航天发动机研制、设计、生产部门,舰用燃气轮机研制、设计、生产部门及民用燃气轮机研制、生产部门等。
能源动力类专业好包括热能与动力工程专业。能源动力类专业就业前景该专业下设4个专业方向:热能工程、热力发动机、流体机械及工程、空调与制冷。 热能工程专业方向:热能工程是研究热能的释放、转换、传递以及合理利用的学科,它广泛应用于能源、动力、空间技术、化工、冶金、建筑、环境保护等各个领域。培养从事热能工程及工程热物理方面的研究、设计、运行管理、产品开发的高级工程技术人员。 热力发动机专业方向:热力发动机主要研究高速旋转动力装置,包括蒸汽轮机、燃气轮机、涡喷与涡扇发动机、压缩机及风机等的设计、制造、运行、故障监测与诊断以及自动控制。为航空、航天、能源、船舶、石油化工、冶金、铁路及轻工等部门培养高级工程技术人才。 该专业毕业生主要去向包括:发电设备研制、设计及生产部门,大型电站,航空、航天发动机研究、生产部门,船舶发动机研究、生产部门,以及万化系统动力设备研制、生产、运行部门等。
总体来看,能源动力类得专业包括的几大专业都是对要求很高的人来选择的。一般理科生为主。对本专业的限制也是很大的。但是能源动力类专业的就业前景还是不错的,相关的薪资也是很高的。
培养特色:本专业方向充分依托流体机械及工程国家级重点学科优势,着重从流体机械、流体工程方面的研究、设计、开发、管理要求出发,以各类泵的研究设计开发为特色,通过机械学、流体力学、热工学、电学等专业基础理论、流体机械专业知识与技能、计算机及信息技术应用等的系统教学和训练,培养学生的工程实践能力、创新能力和综合素质。
主要课程:工程力学、机械原理与设计、流体力学、工程热力学、传热学、电工电子学、自动控制理论、现代测试技术、流体机械原理、流体机械设计、流体机械自动控制、流体工程、计算流体力学基础、两相流技术、测试技术、 CAE 基础、计算机控制系统、多媒体应用技术、新能源与节能技术等。
深造机会:本专业方向所依托的主要学科在我校设有流体机械及工程、化工过程机械、清洁能源与环境保护等博士点和流体机械及工程、化工过程机械、清洁能源与环境保护、流体力学、水利水电工程等硕士点,以及动力工程及工程热物理博士后流动站。成绩优秀者可以免试进入研究生阶段继续深造。
就业状况及趋势:毕业生可在流体机械、流体工程、电站运行管理、液压气动、航空航天、给排水、能源利用等行业有关的研究单位、公司、企业、高等院校、政府管理部门从事研究、设计、策划、生产、教学和管理工作。多年来,毕业生在全国人才需求量排行榜上一直稳居前列,本专业方向毕业生一直处于供不应求状态,就业率达 100 %。
动力机械工程及自动化
业务培养目标:本专业培养具备热能工程、传热学、流体力学、动力机械、动力工程等方面基础知识,能在国民经济各部门,从事动力机械(如热力发动机、流体机械、水力机械)的动力工程(如热电厂工程、水电动力工程、制冷及低温工程、空调工程)的设计、制造、运行、管理、实验研究和安装、开发、营销等方面的高级工程技术人才。
业务培养要求:本专业学生主要学习动力工程及工程热物理的基础理论,学习各种能量转换及有效利用的理论和技术,受到现代动力工程师的基本训练;具有进行动力机械与热工设备设计、运行、实验研究的基本能力。
毕业生应获得以下几方面的知识和能力:
1.具有较扎实的自然科学基础,较好的人文、艺术和社会科学基础及正确运用本国语言、文字的表达能力;
2.较系统地掌握本专业领域宽广的技术理论基础知识,主要包括工程力学、机械学、工程热物理、流体力学、电工与电子学、控制理论、市场经济及企业管理等基础知识;
3.获得本专业领域的工程实践训练,具有较强的计算机和外语应用能力;
4.具有本专业领域内某个专业方向所必要的专业知识,了解其科学前沿及发展趋势;
5.具有较强的自学能力、创新意识和较高的综合素质。
主干学科:动力工程与工程规物理、机械工程。
主要课程:工程力学、机械设计基础、电工与电子技术、工程热力学、流体力学、传热学、控制理论、测试技术。
主要实践性教学环节:包括军训,金工、电工、电子实习,认识实习,生产实习,社会实践,课程设计,毕业设计(论文)等,一般应安排40周以上。
修业年限:四年
授予学位:工学学士