浅谈生活中的流体力学
中学教育2017年10月147日，关于生命中流体力学的简要讨论Xing Taiwei（Jilin 1号中学Jilin Jilin 132011）摘要：作为古典力学的一个分支，流体力学在实际应用中占据了重要地位。本文首先介绍流体力学的基本理论，包括研究对象和研究内容。然后，借助流体力学中的两个基本原理，使用多种生命现象来说明生活中流体力学的实现。然后，从工程应用的角度来看，介绍了流体力学在飞机设计，车身设计和运动器材设计中的应用。关键字：流体力学生命实践简化了1型。研究对象和内容1。流体中的常见物质包括固体，液体和气体，其中液体和气体统称为流体。流体的最重要特征与固体区分开来，其形状不是固定的，它显示出独特的流动性。基本原因是流体的分子距离相对较大。压缩性和粘性是流体的基本特征。在生活中，很容易观察到液体的可压缩性很小，气体的可压缩性很大，水的粘性很小，油的粘性很大。如果不考虑可压缩性和可见度，则是理想的流体。尽管不存在理想的流体，但它在理论研究中非常有用。 [1] 2。流体力学的研究内容液体力学的研究对象是流体，研究内容自然是流体运动与力之间的关系。在专业的流体力学研究中，需要大量的积分和微分方程，这与高中无关。因此，目前所学的当前流体力学是连续性和伯努利原理的原理，但仅基于这两个原则，仍然可以发现许多相关现象和应用。
[2] 2。两个基本原理及其现象1。连续性的连续性原理是质量保护的实施例。在理想流体的稳定流动中，人们认为流速是恒定的，因此流速将随流管的横截面大小而变化。至于变化，流速在横截面很大的地方很小，并且在横截面很小的地方流速很大。 2。伯努利原理伯努利原理本质上反映了能量的保护，这比连续性原则更为复杂。 Bernoulli原理意味着，对于稳定流动的理想流体，其动能的总和，重力势能和压力势能是常数。这导致了经典的推断：当高度相同时，压力在快速流动的位置很小，流量很慢。局部压力很大。 [3] 3。生命现象（1）水枪玩具水枪是一个常见的儿童玩具。水枪的储水室直径非常厚，但是水出口直径很薄，其设计与注射器相似。喷水时，将活塞推开。由于根据连续性原则，即使推动活塞的速度并不快，仍然可以获得相当大的喷水速度，因此，即使推动活塞的速度也可以得到相当大的水，因此仍可以获得相当大的喷水速度。如果进一步增加了储藏室的直径，并且进一步降低了水出口的直径，则水枪的“火力”将更加强。 （2）众所周知，人体有一个血液循环系统，从心脏中抽出血液，将毛细血管流到整个人体的毛细血管中，然后从毛细血管流向静脉，然后流动流回心脏。血液循环系统理论的建议是受流体连续性原理的启发。在研究血管的流量时，需要根据不同血管的总横截面面积来计算流速，以匹配实验结果。动脉的总横截面面积约为3厘米2，流速为30cm/s，毛细管的总横截面面积约为900厘米2，流速为0.1 cm/s，静脉的总横截面面积约为18 cm 2，流速为5 cm /s，因此流速约为90 cm 3 /s。
（3）喷雾器与水枪不同。喷雾器喷洒水雾，而不是水流。有两种常见的喷雾原理：一种是使用覆盖有细孔的过滤器网将喷水分散到薄雾中，另一个是使用Bernoulli原理。后者具有基本组件：T恤管，该管道在一端连接活塞，一端与液体连接，另一端将活塞连接到插座。活塞不会直接挤压液体，而是将Tee管中的气体高速流向出口。根据Bernoulli原则kaiyun全站app登录入口，插座附近的气流较大，压力很低。因为液体将从高压流向低压，所以液体等同于“吸入”出口，但其速度低于气体的速度，最终的低速液体和高速液体混合和喷雾在薄雾中出来。 （4）高速列车会产生吸力，无论是高速列车还是地铁，等待区都有黄色的警戒线，这使乘客无法移动太近的高速列车。原因可以用Bernoulli原则来解释。尽管气体非常粘性，但是当火车非常快地行驶时，空气的粘性就不容忽视。目前，火车将驱动附近的空气流动，从而降低火车附近的压力，从而易于吸收较轻的物品（例如衣服下摆），如果乘客不小心，则可能导致安全事故。实际上，如果您仔细观察kaiyun全站网页版登录，您会发现当您去地铁时需要越过两个大门，一个是地铁本身，另一个是地铁站等候区的大门。地铁站的大门延伸到天花板。即使这样，进入车站时仍然可以感觉到明显的风。您可以想象，如果没有第二扇门，火车将有多少吸力。
（5）喜欢足球的学生知道，曲线球是一项重要的技巧。踢弧球时，您不仅必须给足球前进速度，而且还必须使足球高速旋转。足球的前进和旋转将驱动空气流动。这两个气流在球的一侧朝着相同的方向，另一侧对面。 ，从而在左侧和右侧之间产生流速差，然后产生压力差，以便足球可以画出美丽的弧线。 3。流体力学的施用示例1。飞机设计飞机的设计与流体力学密不可分。从最早的固定机翼到后来的转子，再到仍在研究的拍打飞机，流体力学的研究和突破是飞机的升级。更换的关键。固定机翼的原理是翅膀的上表面升高并且下表面是平坦的，增加了上表面空气的笔触以增加流速，并产生压力差以提升飞机。转子的原理类似于螺旋桨的原理kaiyun官方网站登录入口，而拍打翼的原理非常复杂，因此我不会在这里讨论。 2。车身设计是汽车设计的重要组成部分。良好的身体设计不仅美丽，而且可以大大降低空气阻力。流线型设计已被广泛用于乘用车。配方赛车将阻力减少到极端。除了简化且有效的流线型身体外，还有一个特殊的空气动力套件，可以更好地控制气流以减少阻力。 3。运动器材的高科技泳衣与普通泳衣不同。如今，更先进的泳衣采用了模仿鲨鱼皮革的设计。通过向表面添加特殊的V形小突起，可以分散水流以降低电阻。通过设计多个坑来分散气流，高尔夫球是类似设计的，这也可以降低空气阻力。
结论机制是神奇的，可以解释生活中的许多现象。流体力学为我们打开了流体世界的大门。它不仅可以科学地查看某些现象，还可以使用流体力学进行设计和优化。通过结合特定的示例，它有助于学习理论知识。只有在奠定了坚实的理论基础之后，将来才能更好地转化为实际应用。参考文献[1] Xu dong，Chunning，Bai Yuchuan。一项基于生活实践的工程流体力学教学的初步研究[J]。力学与实践，2016，38（02）：195-198。 [2] Xie Xiaoqin，陈彭。流体力学在汽车车身设计中的应用[J]。四川职业技术学院杂志，2015，25（06）：165-167。[3] bao Yitian。流体力学在自行车外观设计中的应用[J]。工业设计，2015年，（10）：78-79。 wanfang数据
