[原创]目前“流体力学”教材的严重局限性

lxg6226

[这个贴子最后由lxg6226在 2006/06/17 01:32pm 第 1 次编辑]


    因为研究流体是需要划分流体类型的，必须引进“流体团的概念”。而一般的流体教材却没有这样做！
    当不同的理化性质（流体团的物理尺度、化学组分、压力、温度、密度、电荷密度、水分、流体热辐射、热波动、黏度==）的流体团相遇的时候，需要具体对待。
    两个流体团相遇，是哪种流体团主动或被动，乃是不对称的。不同性状的两个或两个以上的流体团相遇，往往流线相交！表现出极端的现象。这中情形在大气中经常发生。比如，飑线。就是典型的案例。
    纵观现有的各种流体力学教材，最大的缺点就是仅仅假设只有一种流体形成的流场。而且研究流体湍流，也是仅仅假设由一种流体形成。... ...，所有这一切，都是很初级的，远离真实的。因为现实中的流场绝非如此。
    湍流，其实是两种性状很不相同的流体团相互作用的结果。教科书对湍流的的解释根本就是错误的！
    再举一例。飞机或轮船螺旋桨，以及常见的风扇叶片==。桨叶表面流体团和通过桨叶的流体团性状很不相同，导致了桨叶表面堆积附着物不会被气流带走。
    流体团的尺寸大到数千公里（比如，地球大气中的流体团，木星大气中的流体团）、以及超过数几百万公里（比如太阳大气中的流体团）；小到几十公分，甚至更小的单位（比如分子周围的电子气中的流体团）。
    现实中的一个流场通常都是由一系列的不同的流体团构成，绝没有单一性状的孤立流体团。
    流体力学就是要研究流体团之间的相互作用——恰恰是这一点，已知的众多流体力学教课书，没有一本是研究流体团之间的相互作用的教课书！
    所以我说，目前的教课书很狭隘。我没有时间来写这种全新的流体力学。希望有抱负的学生来完成这个工作。

谢谢

马叉虫

按照你的说法,"流体力学就是要研究流体团之间的相互作用",那么首先要划分出流体团吧.你划分流体团的标准是"流体团的物理尺度、化学组分、压力、温度、密度、电荷密度、水分、流体热辐射、热波动、黏度="吧,但是流体团的这些物理性质又怎么确定呢?流体力学不就是研究这些东西吗?

lxg6226

由于专业缘故，相对地讲，我是熟悉大气学是如何处理像湍流、涡旋这类应用问题。
比如，涡旋是一个相对独立的流体团，它的产生、发展、消逝。它并不是一个孤立的流体团，而是处于一个大背景相对无旋的流体团之中。比如大气中的龙卷风、台风、以及其他类型的低压涡旋==，它们这些尺寸较小的流体团都是处在大气（这个尺寸更大的流体团中）中的。
如果不引进流体团的假设，我们就无法在理论上研究涡旋的产生、发展、消逝。其实它的产生、发展、消逝就是和另外一个理化性质不同的背景流体团相互作用的结果。如果单独考察这个涡旋流体团它的产生、发展、消逝的过程，就是一个涡旋流体团发生和变性的过程。
气象学的最基本假设，而且也是最重要的假设就是引进“流体团”的假设。

lxg6226

柯氏气团：位错与溶质原子交互作用会引起溶质原子向位错线偏聚（集聚或运动），位错线附近云集溶质原子，形成了溶质原子气团（或溶质原子云），称为柯氏气团。

wsgzar

楼主的意见很有启发意义，让我们拭目以待。

ppp0725

有见解，不过不能一概打击，现在的流体教材中很少涉及这方面，但实用性还是很强的，我学液体流体，感觉这方面不是很影响全局的

phoenix1000

我认为楼主说得对,我也感到书本离现实有些距离.要掌握这问科学还需进一步的思考,还得给合多学科来一起研究.

cfdmaniac

我看你的流体力学是另类。连续介质假设都推翻了。

wangyuan

楼主说的对，还不仅如此。

ltbbl

流体力学与流体不变论!
流体力学需要从伽利略变换提升到泛洛伦兹变换.见 廖铭声，流体不变论，上海科学技术文献出版社，1993。

jiangfq

人类对客观世界的认识总是从局部开始的。流体力学是从研究流体在流过固体时形成对固体的气动力开始的。根本不需要研究几千公里大的流团。
我对气象学一窍不通，也许气象预报需要研究几千公里的大气团之间的影响吧？不过这种学问，对搞机械的人是用不上的。

cpt1978

楼主说的非常对，但是用现有的方法很难解决上述问题。我认为应该抛弃现有的微积分方法而使用随机方法。蒙特卡罗方法将成为数值计算的更有效的工具。

ymcnuaa

流体力学是一门非常基础的课程，具体包括的内容太多了，大的可以分成理论流体力学，计算流体力学以及试验流体力学等，其中包括空气动力学，水力学，粘性流体力学，非粘性流体力学，甚至包括天气预报等都是流体力学的范畴，很多内容相互交叉又各有自己的特色。所以指望一个编书的人包括所有内容是不可能的，每本书都有特定的侧重点和适合的阅读对象。

byjet

我们分析问题的一般方法是简化问题,用数学的方法去解决.但数学不是万能的,参数太多了,就无能了

onesupeng

楼主没有搞清楚几个问题：
1、首先就是普通流体力学基础和专业流体力学的不同；
2、教材和专著的不同；
3、已成型理论和发展理论的不同；
4、课堂学习和seminar讨论课的不同；
5、流体维团（或者就流体质点）提出的前提条件和统计意义。
有新想法没错，但是新想法新思想是对原有的东西作充分的学习、思考和论证基础上提出的。现在年轻人（包括部分所谓的民间科学家）步脚踏实地。LZ发这个文可能受到南京某位民间科学家的影响。

下面引用由lxg6226在 2006/06/17 01:29pm 发表的内容：
    因为研究流体是需要划分流体类型的，必须引进“流体团的概念”。而一般的流体教材却没有这样做！
    当不同的理化性质（流体团的物理尺度、化学组分、压力、温度、密度、电荷密度、水分、流体热辐射、热波　...