流体力学与流体机械 李同卓虽然生活在流体环境中,人们对一些 流体运动却缺乏认识,比如: 1.高尔夫球:表面光滑还是粗糙? 2.汽车阻力:来自前部还是后部? 3.机翼升力:来自下部还是上部?高尔夫球运动起源于15世纪的苏格兰 。最早的高尔夫球(皮革已龟裂) 起初,人们认为表面光滑的球飞行阻力小,因此当时 用皮革制球。后来发现表面有很多划痕的旧球反而飞得更远。 这个谜直到20世纪建立流体力学边界层理论后才解开 。光滑的球和非光滑球对比 现在的高尔夫球表面有许多窝,在同样大小和重量下 ,飞行距离为光滑球的5倍。汽车阻力汽车发明于19世纪末。当时人们认为汽车高速前进时的阻力主要来自车前部 对空气的撞击。因此早期的汽车后部是陡峭的,称为箱型车,阻力系 数CD很大,约0.8实际上,汽车阻力主要取决于后部形成的尾流。20世纪30年代起,人们开始运用流体力学原理,改 进了汽车的尾部形状,出现了甲壳虫型,阻力系数 下降至0.6。5060年代又改进为船型,阻力系数为0.45。80年代经风洞实验系统研究后,进一步改进为鱼 型,阻力系数为0.3。后来又出现楔型,阻力系数为0.2。90年代以后,科研人员研制开发