减阻实验装置

⑴ 高分子减阻剂的减阻机理

从现有的文献报道中可知，关于减阻机理假说分为五类：Toms 的伪塑假说、Virk 的有效滑移假说、粘弹性假说、湍流脉动抑制假说、湍流脉动解耦假说。这些假说都可以解释一定范围内的减阻现象，但无法全面的解释伴随减阻而产生的各种现象。 （1）Toms 伪塑假说
Toms 认为高分子聚合物减阻剂溶液具有伪塑性，即剪切速率与表观粘度成反比，剪切速率增大，表观粘度减小，从而导致流动阻力减小。随着非牛顿流体力学的发展，Toms 假说逐渐被人们否定。通过实验发现减阻剂溶液在管内湍流流动时的摩擦阻力实测值与应用伪塑流体计算值误差很大，而且稀减阻剂溶液伪塑性很弱，甚至根本无伪塑性。 （2）Virk 的有效滑移假说 Virk 认为，流体在管内湍流流动时，紧靠壁面的一层流体为粘性底层，其次为弹性层，中心为湍流核心。通过实验测得速度分布，发现减阻剂溶液湍流核心区的速度与纯容积相比大了某个值，但速度规律分布相同，而且弹性层的速度梯度增大，导致阻力减小。根据 Virk 的假说，减阻剂浓度增大，弹性层厚度也增大，当弹性层扩大到管轴时，减阻就达到了极限。 （3）粘弹性假说 随着粘弹性流体力学的发展，研究者对特定的高聚物减阻剂稀溶液进行试验，发现聚合物分子的松弛时间比湍流微涡的持续时间长，说明高聚物分子的粘弹性对减阻的确起到了作用。随之提出了粘弹性假说：高分子聚合物具有粘弹性。由于粘弹性与湍流漩涡发生作用，使得漩涡的一部分能量被减阻剂分子所吸收，并以弹性能的方式储存起来，使涡流动能减小达到减阻效果。 （4）湍流脉动抑制假说 该假说认为高分子聚合物对湍流流动起减阻作用的原因是由于聚合物分子抑制了湍流漩涡的产生，从而使脉动强度减小，最终使能量损失减小。 （5）湍流脉动解耦假说 所谓湍流脉动解耦就是指减阻剂分子对湍流的作用，降低了径向和轴向脉动速度的相关性，从而减小了湍流雷诺应力。 （6）表面随机更新假说 人们把流体在管内湍流流动分为三层。近壁区为粘性底层；其次是粘性亚层（过渡或弹性层）；第三个区域为湍流中心。由于粘性底层的速度分布、温度分布规律与层流时相似，因而在较长一段时间里被人们误称为层流底层。大量文献报道由于运用精密的测速装置已能准确测出粘性底层的时均速度分布和脉动速度分布，充分说明粘性底层并不是简单的层流1306状态，而仍有一定的脉动存在。 我们把流体在管内湍流流动的动量传递边界层看成是有一块块动量传递块（在三种传递边界层相同时，三种传递块是相同的）所组成，这些流体块随机的被来自主体的流体单元所更新，分解成新的流体单元而产生漩涡。新的流体块又从壁面开始增长直到被更新。尽管这种更新过程是随机的，但每一流体块的年龄存在某一分布函数，且在统计上这种更新的机会是均等的。湍流越激烈，流体块被更新的机会就越大，产生的漩涡也越多，耗能就越大。

⑵ 飞碟的动力就是自然力宇宙力没有核动力

复合涡流的制造方法、制造设备及复合涡流飞行器

本发明所属的技术领域

本发明系列属于飞行学及电磁学领域，是一种新型涡流的创造和应用，适用于大气层内以空气动力产生升力的航空直升飞行器。并涉及带电离子的加速和磁约束，及磁流体和核动力系统。结合了汽车、航空甚至航天、核能等多项机电产业。

在本发明之前的现有技术

飞机发明百年以来，航空气动力技术主要是一种，即当空气相对于机翼快速运动时，不管是否超音速，机翼都受到前方来流的“冲量”，而空气因机翼的诱导和压缩作用，形成“下洗流”的铅垂线方向的“动量”，机翼因反作用力或形成上下表面压力差而得到升力；其他的包括“脱体涡”、“乘波飞行”、“机翼上表面吹气”或“附壁射流”技术等等。

机场和航母的建造和维护耗资巨大，其跑道面积大，但起降飞机频率受限，应急能力低下，无论是从经济上或使用上，都日益希望摆脱大机场和大航母，摆脱跑道的制约。

无论是曾经、现有或研制中的直升机都有缺陷。现有如占多数的旋翼直升机，其阻力大，速度受限，耗油率高，旋翼尺寸大；如英国的“鹞”式军用喷气直升机，其技术复杂，高温高速气流对地面环境影响大，安全系数低；研制中的新式直升机，如模仿鸟类的载人扑翼机，因为重量、尺寸与功率的比值受限，在理论或实践上没有任何成功的希望；如美国的“鱼鹰”V-22倾转旋翼直升机，其可靠性差，存在固有缺陷，特别在快速下降时，易出现危险的“涡环状态”，因产生逆行环流和剧烈涡流而导致事故；美国曾经的舰载垂直起降战斗机XFV－12，利用喷气在副翼上产生抽吸的效果，以喷气带走周围空气的比例为1：60，即以小质量高速喷气诱导大质量低速空气，但因不考虑升力面，和与其相关的升力表面流体的速度、剪切流层或压力梯度层的厚度等因素，加上对空气的诱导效率不高，以及喷气在内部管道的转弯处的严重损失和燃气再吸入等等问题，增升效果不佳。

另外有一个百年来的难题，即从飞机发明开始，人们自然就想将汽车与飞机相结合。但这种尝试一直没能成功，气动外形和机体结构无法协调，安全性难以保证。

古代各国历史记载，及近六十年来世界范围内一度涨落的“UFO”热潮，其中比较有普遍性的是一种碟形飞行物，即“飞碟”，有十六个主要特征：强力旋风、强大磁场、电磁干扰、机体旋转、周身发光、核能辐射、直升悬停、无声飞行、波浪轨迹、外壳电场、雷达隐身、非超光速、空中离合、空中变形、三域通用、极度加速。附带效应是：当飞碟悬停在空中或运动时，总有一层明亮的彩色光环和光晕，当其降落时，光环就消失了，当它重新启动时，又射出光环；飞碟可形成“吸管式龙卷风”吸附物体，并可形成“旋转式下击爆流” 在森林开劈着陆区；当飞碟近地前飞或起降时往往有狂风大作，其中当其在沙漠地带起飞或着陆时，会激起狂烈的沙暴，当其飞越大雪覆盖的雪原时，在其下方出现强烈的雪旋风暴，当其悬停在大海上方时，海面会掀起巨浪和水柱，海浪直朝飞碟方向吸去；飞碟可以使目击者的手表停止，当低空掠过车辆时，将会把其掀起（牵引），甚至将物体磁化；飞碟出现时，往往伴有大规模的停电、放电或无线电通信中断或讯号干扰、甚至电器烧毁现象；飞碟在太空或大气层中飞行时以直角或锐角转弯；在海洋湖泊水下发现光环，以及光环或光球从水中升起……。这是一个有待解开的千古之谜。

在自然界的流体中涡流和旋流占有极为重要的比例，早就有人探索专门使用涡流或旋流或反旋流或环流为直升机提供主要升力，但尚未成功。

以下是本申请人所知的现有技术内容：

用高速涡流或旋流产生升力的飞行器的专利有：张义柏的97205608.4喷气涡流式飞行器、任俊超的97110404.2飞行物升空方法；用桨叶旋转压缩空气产生高速旋流和“陀螺效应”的飞行器的专利有：林康的99124654.3一种空陆两用旋风陀螺直升机车；用上表面真空薄层产生升力的飞行器的专利有：何惠平的98112980.3外壳旋转式航空飞碟飞行器；用于航空航天领域的离子加速器的专利有：德国汤姆森管电子有限公司的99809994.5等离子体加速器装置；利用天然的“沙丘”形状的空气动力原理的专利有：高歌的85100305.2沙丘驻涡火焰稳定器；用磁力约束的高温等离子体附壁射流产生升力、推力和减阻的专利技术有：马瑞安的85105602减阻推进射流航具。

据高等教育出版社出版，赵凯华、罗蔚茵的新概念物理教程《力学》，写到：“涡旋环绕的轴线叫涡线，有一个很好的实验可以演示涡线随流体运动的情况，如图5-33所示，在一个扁圆的盒子底的中央开一个圆洞，像鼓一样在面上蒙一张绷紧的橡皮膜，侧放在桌上，事先在鼓内喷上一些烟，用手拍鼓面，就会看到有一个烟圈从底上的洞冒出来，一面向前移动，一面扩大，这烟圈是一条闭合的涡线，空气像螺线管一样绕着它旋转，如果在一定距离之外放上一枝蜡烛，烟圈过后还会把它吹灭。”（注：烟雾颗粒只在垂直面上旋转，而在水平面上不转，这是一种“涡环”。）

据互联网网址： 中国科普博览/地球故事/大气科学馆/风从哪里来/奇妙的风/龙卷风（

），“龙卷风是一个猛烈旋转着的圆形空气柱，龙卷风吼声如雷，可能是由于涡旋的某些部分风速超过声速，因而产生小振幅的冲击波。一般情况，风速可能在每秒50-150米，极端情况下，甚至达到每秒300米或超过声速。但龙卷风中心的风速很小，甚至无风，这和台风眼中的情况很相似。尤其可怕的是龙卷内部的低气压。这种低气压可以低到400毫巴，甚至200毫巴，而一个标准大气压是1013毫巴。当龙卷风扫过建筑物顶部或车辆时，由于它的内部气压极低，造成建筑物或车辆内外强烈的气压差，瞬间就会使建筑物或交通车辆发生“爆炸””。

据人民交通出版社出版，黄向东的《汽车空气动力学与车身造型》，写到：“气动力对汽车的稳态和瞬态稳定性的影响主要表现在两个方面：高速行驶的汽车若升力足够大，会出现“发飘”的感觉，保持预定路线行驶的能力和可操纵性明显下降；当气流相对汽车有横向速度分量（如侧向阵风或转向）时，若汽车的风压中心位于车身前部，就有随风偏离原来行驶路线的趋势（即横风不稳定性）...为减小升力，汽车外形宜避免和典型翼剖面相似，并具有一定的负冲角。从这个意义上讲，楔型汽车最好...风压中心与车身重心的相对位置导致了横风稳定性问题的产生。如采取前轮驱动的方式或使整车重心尽量前移的设计等等，可在一定程度上解决这个问题。有些高速运动车和试验样车，在后尾部由设置了类似飞机的垂直尾翼，以使风压中心后移。”

据国防工业出版社出版，彭泽琰、刘刚的《 航空燃气轮机原理（上册）》，写到：“粘性气体绕过不良流线物体时必然会产生绕流脱体现象，在其后方形成一个稳定的涡流区，在燃烧技术上称之为回流区。气流流经V形槽，形成两个对称的截面为椭圆形旋涡...新月形沙丘（BD）形旋涡发生器具有顽强的抗干扰性能。沙丘稳定器主要是利用良好的自然气流结构，既保证了良好的热量和质量交换，又减弱了V形稳定器尾缘旋涡的周期性脱落，增强了稳定火焰的生命力，延长了可燃微团的停留时间，并在一定程度上防止了由于旋涡周期性脱落带来的振荡燃烧的激振因素。”

据国防工业出版社出版，程昭武、沈美珍、孟鹊鸣的 《世界飞机100年》，写到：“20世纪50年代末，美国的北美航空公司在研制XB-70型鸭式超音速轰炸机的过程中，发现飞机在以马赫数3的速度飞行时，由机腹进气道前端所引发的激波，使机翼下表面的气流压力增加，飞机的总升力因而提高30%，而且没有附加额外的阻力。这一现象当时被称为“压缩升力”或“激波升力”。...美国纽约的温斯勒工学院所提出的一种空天飞机方案就是真正的“飞碟”。为了减小阻力，从“飞碟”的圆心伸出一个细长的等离子体锥管，用来激发等离子体和产生斜激波。”

据清华大学出版社出版，张三慧的《大学物理学----电磁学（第二版）》写到：“为了产生受控热核反应的条件，就把上述环形磁瓶装置和环形箍缩装置结合起来，这也就是在环形箍缩装置中的环形反应室外面再绕上线圈，并通以电流。这样，在反应器内就会有两种磁场：一种是轴向的B1，它由反应室外面的线圈中电流产生；另一种是圈向的B2，它由等离子体中的感生电流产生。这两种磁场的叠加形成螺旋形的总磁场B。理论和实践都证明，约束在这种磁场内的等离子体，稳定性比较好。在这种反应器内，粒子除了由于碰撞而引起的横越磁感线的损失外，几乎可以无休止地在环形室内绕磁感线旋进。由于磁感线呈螺线形或扭曲形，在绕环管一周后并不自相闭合，所以粒子绕磁感线旋进时一会儿跑到环管内侧，一会儿跑到环管外侧，总徘徊于磁场之中，而不会由于磁场的不均匀而引起电荷的分离。在这种装置里，还可分别调节轴向磁场B1和圈向磁场B2，从而找到等离子体比较稳定的工作条件。此实验装置叫托卡马克装置，是目前建造得比较多的受控热核反应实验装置。”

其中，如张义柏的97205608.4喷气涡流式飞行器，其是在一个盆式容器内产生了平面涡流，但涡流是由斜上方的下降气流收集而来，其盆式容器首先受到反推力或反升力。如林康的99124654.3一种空陆两用旋风陀螺直升机车，其旋风陀螺是由垂直面上的桨叶和水平面上的桨叶共同构成，主要是由中心的风扇大量吸气产生了中部的低压区，再由垂直面上的桨叶旋转将四周空气以一角度导入形成空气涡旋，但当空气涡旋尚未成形时就被水平面上的桨叶破坏了。例如何惠平的98112980.3外壳旋转式航空飞碟飞行器，其上表面的真空薄层是向上排斥带电重离子，所以根据作用力与反作用力原理，上表面因受带电重离子的反作用力而仍然受到重离子的静压，即飞行器没有与外界形成物质和能量的交换，其运动部分是在一个封闭体内，因此不能得到上表面的低压。

目前在载人飞行器上出现的涡流中有益的主要是固定翼飞机机翼上表面的脱体涡（平面涡流），但脱体涡的缺点是损耗大，不能充分利用涡流的动能，并且只能在特定条件（如大迎角）下产生和利用，且无法控制。而在使用翼型机翼的飞机中，翼尖涡的存在产生了诱导阻力。另外流体在物体后部尾迹中形成的旋涡，造成物体的压差（形状）阻力。

所以如何充分利用涡流的动能或涡量，并由人工产生涡流和控制其升力及飞行参数，是个历史性难题。

发明目的

人类的“吐烟圈”及大自然的“台风”和“龙卷风”现象和原理提供了思路，即可把三者有机地结合起来，当流体沿螺线管轨迹运行的同时，于螺线管两端闭合围拢成圆环状的旋涡，使其同时具有垂直面和水平面上的旋转分量，成为“立体涡流”（螺绕环状涡流），如同“托卡马克装置”中的螺旋形的等离子体环流，并从“立体涡流”中提取溢出流，使其向圆心剪切挤压形成“平面涡流”，进一步让“平面涡流”的近圆心部分堆积挤压，使其向上涌起形成“中心涡管”，从而形成这三者按顺序演化并有机结合的一个“复合涡流”（涡流复合体），形象上看是一种人造“烟圈和台风及龙卷风的涡流复合体”，从某种角度来说只不过是从热核聚变容器中将等离子体环流取出变为涡流，并演化出“平面涡流”和“中心涡管”，是分别通过机械和电气方式加以实现，而流体的物理形态也分别是气态和等离子体态。此“涡流复合体”拥有如“龙卷风”般强大的负压力，又具备如“烟圈”和“台风”般自约束能力，诱导损耗小，流体利用率高，可人工控制和补充，从而成为新型直升机的气动力的唯一选择。

应特别注意的是此种新型气动模式“诱导”出一个“锥形旋性下洗流”的飞行流场，是“垂直切变风”的天生克星，即当在对流层以下飞行时，飞行器的升力参数不会受任何方向的扰动气流（包括垂直切变风）的影响，不会因为升力面的“迎角变化”而影响升力参数，当遭遇从上向下的垂直切变风时，虽然涡流从上方吸入的空气在“总压”和“静压”方面都增大了，但同时提高了涡流对周围空气的诱导比和质量，提高了诱导效率，增大了升力，又由于涡流是人工主动产生并且驻留于升力面上，而不会有普通机翼的“有效迎角”的问题，因此飞机非但不会下降反而有一定的上升趋势，即对垂直切变风有自我补偿的特殊性效果，适合在各种恶劣流场和气候中正常飞行，这将对未来飞行器的飞行安全作出巨大贡献；此“涡流复合体”可通过对涡流的高度和强度的调节轻易实现人工控制涡流；其完美的气动特性和优异的可控性已经全面超越了昆虫翅上的涡流，达到了人类空气动力学发明和应用的顶峰。

目前的涡流制造设备大多称“涡流发生器”，产生的都是通常的“平面涡流”。本发明先创造“立体涡流”，即如螺绕环（环形螺线管）一样的新型涡流，再按顺序演化生成“平面涡流”和“中心涡管”，实现了对这种“涡流复合体”的合成、保留、约束、凝聚等，这是由涡流发生装置的特殊性构造或本身的磁场造成的，

本发明的技术方案

本发明含有机械方式和电气方式的两大类涡流凝聚器，包含用此种新型涡流体产生升力的三种飞行器，即飞行汽车、喷气直升机、碟形飞行器，并有多种新型零部件等。

特别指出： 本发明中的涡流凝聚器不但产生了“立体涡流”，同时其上部溢出或减速的流体又都因为具有偏心角度而相互剪切挤压形成了“平面涡流”，于是形成了两种涡流，即“立体涡流”叠加上“平面涡流”，而对升力和效率的参数的调节则主要是由“中心涡管”来实现；另外凝聚器稍加改动后可用来单独产生平面涡流；立体涡流优于平面涡流的特性是，立体涡流在整流通道的表面形成的附面层因为涡流在垂直面的旋转得到能量而随时处于激活状态，防止了堆积，而不是平面涡流下部的附面层向旋转中心区逐渐堆积增厚；另外立体涡流占用圆面的外缘的较大面积，而平面涡流只是在圆面中心区的转速最大，所以两种涡流的叠加和共存可以互相取长补短。

升力原理：本发明先创造“立体涡流”，再按顺序演化生成“平面涡流”和“中心涡管”，从而形成三者合一的“复合涡流”；即以“立体涡流”为骨架，以“平面涡流”为肉体，以“中心涡管”为皮肤，诱导周围空气在升力面的上方和下方形成“锥形的旋性下洗流”，即以少量的喷气的“动能”，通过“涡量”，诱导出更大质量的周围空气的“动量”，从而得到高效率并且低诱导损耗的升力；在此是两种涡流共存的局面，即“立体涡流”之上及之内叠加有“平面涡流”，在“立体涡流”中随时有沿大圆面的周向速度减低而径向速度增加的部分流体脱离出来，此各个方向的脱离流体初始时都有一偏心角，并且受圆面中心低压区的吸引，先是减速向圆内溢进，然后经过相互剪切向中心挤压的再加速，成为了“平面涡流”；“平面涡流”中心形成一个向上涌起的“中心涡管”，其内空为低压无风区，此涡管向上伸展以离心力自由旋开成为漏斗或喇叭形状，在漏斗或喇叭形的涡管与下部涡流之间形成了“压力梯度层”或“剪切流层”，此“剪切流层”也是旋转的，是下部高速流体与上部静止大气之间的过渡层，这类似于“射流附壁效应”（科安达效应coanda effect），即表面流体的速度最高，向上层或外层流体速度逐渐减低，因存在压力梯度而在升力面上得到低压，此处是“剪切流层”把涡量或旋转量不断传递给上部和四周大气，即与周围环境进行“能量交换”，即四周大气被诱导和吸引向“中心涡管”和“平面涡流”靠拢，得到其所传递的涡量，也产生旋转，成为低速大质量的旋转流体，进而诱导出“剪切流层”或“压力梯度层”，使下部两种涡流的静压都降低；“立体涡流”占据圆形升力面的外缘大部分面积，速度匀衡，“平面涡流”在圆面的边缘速度相对较低，在近圆心处得到再加速；“平面涡流”位于“立体涡流”的上方和圆环之内，也成为“立体涡流”的上方“剪切流层”和“过渡层”，“平面涡流”与上部“剪切流层”有强相互作用；上部和周围空气得到涡量向外和向下扩散，越接近“中心涡管”的下部或底部涡流，则周围空气得到的涡量越大，则周围空气是从上方被吸引，获得涡量后，在升力面边缘向外且向下旋转而出，有一“下洗速度”，由上向下围绕圆形升力面通过诱导形成一个“锥形旋性下洗流”的飞行流场，当升力面的面积越大、底部涡流或表面流体的速度越高、“中心涡管”的高度越高强度越强（当涡管直径一定时）、漩流旋出时其“下洗速度”越小、受诱导的上部空气质量越大，则升力效率和诱导功率损耗就越好；由于旋性下洗流的形成有一个很长的获得涡量的过程，使得涡流对周围空气的诱导时间充分，效率高，使涡量分配均匀；一个涡流特有的升力现象是，“中心涡管”因为高速旋转的空气柱的离心作用和黏性而形成“中心低压无风区”，是一种“抽真空现象”，特别当“中心涡管”较高大且旋转速度很大时，如“吸管式龙卷风”，或者雷诺数很小时，如“昆虫翅涡流”，则无风区气压的降低相对更明显，可以作为主要升力区；另外，流体的旋性使得其在有限的升力区上方走过的路程更远，“做功”的时间更长，即诱导或影响的周围空气更大量更充分更均匀；“旋性下洗流”同时带有水平方向和铅垂方向的速度分量，对于机械方式实现涡流升力来说，由于飞机机体及垂尾的侧向阻碍作用，或大弯度襟翼的诱导作用，或两个反向旋转的涡流的相互诱导作用，都对“旋性下洗流”的两个速度分量的分配比率有影响，即水平方向的速度减低而铅垂方向的速度提高，甚至可因此完全消除下洗流的旋性，提高涡流对周围空气的诱导比，而对于电气方式（即UFO飞行器）来说，可让部分正离子混入下洗流，受到下部磁场的作用，可以诱导并改变全体下洗流的铅垂方向和水平方向的速度分量的分配比率，另外可增大旋性下洗流中所含离子的比例，并加大下部“旋转磁场”的转速，以“洛伦兹力”作用将“旋性下洗流”向中心收缩，配合下部“涡流边缘吸入流”形成一个类“吸管式龙卷风”；“旋性下洗流”是周围空气流场受涡流诱导产生升力的现象和必然结果，但在前飞时，过高的“中心涡管”和过厚的“剪切流层”在飞行中会被前方来流吹袭向后拉伸成脱体涡，造成较大的诱导阻力和损耗，则应尽量降低“中心涡管”的高度，或用磁场加以“固化”，而在垂直升降及中低空悬停时，可增加“中心涡管”的高度和强度（直径一定时），把更多的涡量或旋转量集中于“中心涡管”，使受吸引和诱导的周围空气的质量更大，则“旋性下洗流”的速度更小，即提高了诱导比和效率；涡流的边缘因为吸力较强，会从周围甚至机体下部吸入一定量的“涡流边缘吸入流”；对于空气涡流，其“中心涡管”所扩散的涡量可以占重要地位；而对于强磁场中的“离子混合气涡流”，因为周围空气和涡流的外层反复电离和反复中和而受磁场影响，两者可有更强的相互作用，再加上机体表面使涡流面呈向中心凸起的凸曲面或锥形面，则其“平面涡流”扩散的涡量可以占主要部分，前飞时可降低“离子混合气中心涡管”，悬停或升降时由空气和等离子体相混和，经磁场调节收缩后形成高而强的“中心涡管”。所以，除了“中心涡管”的“抽真空现象”得到低气压的升力外，升力表面流体的速度、“剪切流层”或“压力梯度层”的厚度、被诱导的周围空气的质量及“下洗速度”等，是空气动力诱导升力的因素，而这些因素对于现有固定机翼来说，不论是否有“翼型”，也不管机翼是否属于超音速或亚音速翼型，它们都是由来流和机翼之间的“冲量”所决定，对于狭义的闭合的涡流来说则是由“涡量”决定的。

两大类涡流凝聚器的共同点是：流体都经过整流和控制，都形成“立体涡流”和“平面涡流”及“中心涡管”三者合一的“复合涡流”，并在升力面上都可以实现多个立体涡流的嵌套，但都只能共同形成一个平面涡流和一个中心涡管，都可以在表面形成表面凸起和鼓包、附面层抽吸和吹除等等控制措施，提高升力效率。

两大类涡流凝聚器的区别点是：机械方式凝聚器的整流通道全部由机械部件组成，包含底部涡流轨道、侧部压气面板、顶部扭压面三大组件，通过机械力效应实现气体的凝聚、约束、整形等；电气方式凝聚器的整流通道则是一个旋涡形磁场和中心感应线圈的脉冲磁场，用电磁力效应实现离子混合气的“涡流复合体”；涡流的工质也区分为气体和离子混合气。

机械方式凝聚器的底部涡流轨道的外侧为环形凹槽，环形凹槽的外侧为侧部压气面板，侧部压气面板的中上部为顶部扭压面，其侧部压气面板及顶部扭压面都可转动或固定或自然延伸而成；环形凹槽的内表面的横剖视形状是光滑的凸曲线，可以在流体的损失和扭转效率之间作实际的选择；环形凹槽、侧部压气面板二者内表面的横向剖视形状的优选方案是圆弧段，可有最小的流体损失，顶部扭压面的内表面的横剖视形状的优选方案是渐开线（螺线）段，可以最高效率扭转流体；侧部压气面板和顶部扭压面的内表面上可有气流旋转膛线或固定翼飞机上的涡流发生片，两者都可加强气流在垂直面上的旋转，但侧重点不同，气流旋转膛线加强的是垂直面上的旋转气流的外侧部分，而涡流发生片加强的是其内侧部分；立体涡流在凹槽表面的外侧因为离心作用形成正压，没有升力，而在凹槽表面的内侧形成负压。

飞行汽车的涡流凝聚器是用离心机从上部吸入空气，并通过旋转以离心作用向四周甩开得到高速甚至高亚音速气流；在离心机进气口上方设有“进气导流叶片”，在初始时保证平面涡流的顺利形成，防止出现“启动困难”，也可调节中心涡管的高度和强度。

喷气直升机的涡流凝聚器的气流来源是发动机的喷气，如发动机的喷气超过音速，则须经过引流通道（渐开线形凹槽）的减速才能得到所需亚音速气流；喷气扁管或发动机燃烧室内专用的螺旋形气流产生装置可直接装于环形凹槽的进气口处，此时可取消渐开线形凹槽，但须保证喷气速度为亚音速；在凝聚器的圆面中心区域设有“中心涡管发生器”，在初始时保证平面涡流的顺利形成，防止出现“启动困难”，并可通过调节中心涡管的高度和强度，在飞行中调节和控制升力效率和参数。

碟形飞行器的涡流凝聚器的等离子体立体涡流在强磁场的约束下其流体速度可以超音速，却不会形成激波；飞行器表面通过一种独特的新型离子加速器以多渐开线的方式盘绕成一个旋涡形状，其处于圆心和圆周边缘的内外开口所发出的磁力线而形成了一种独特的“旋涡形磁场”，其磁力线大多有指向圆心的垂直方向分量和沿圆周切线的平行方向分量，并大多还有垂直于圆面的垂直方向分量，离子流动时切割垂直方向分量受“洛伦兹力”得到向心力，而平行方向分量也能约束离子，最终流体沿锥形表面以环形轨道流动，成为涡流，即此独特的磁场也对涡流起到保留和约束的“容器”般的作用效果；但与正离子同方向的负离子受到离心力并且使得正负电荷产生分离而不稳，为了让流体电荷分布均匀和得到稳定性，也必须象“托卡马克装置”中的等离子体流一样呈螺线管般旋转，由中心感应线圈在等离子体喷流形成的环形回路中产生感生电流而在流体内形成圈向磁场，并与“旋涡形磁场”的平行方向分量叠加而形成螺旋形的总磁场，使等离子体沿磁力线产生螺旋形扭转并旋进，即也随着螺线管一样的磁场旋转，最终得到“立体涡流”，并随时有沿大圆面的周向速度减低的部分离子脱离出来，经过“旋涡形磁场”的磁力线的导引，向圆心旋进并再次相互剪切加速而成为“平面涡流”，因此是两种涡流相叠加的形式，再由“平面涡流”向圆心挤压，向上堆积形成明显高大的“中心涡管”（也属于二维平面类型的涡流），并在磁场和离心作用下向外旋开扩散，诱导周围空气成为旋性下洗流；要保证以部分负离子的喷射方向与正离子相反，同时另一部分电子流的运动方向与正离子相同；涡流的“固化”是相对的，只要求也只能把涡流的主体（立体涡流）高度电离和“固化”，是完全的等离子体态，而同时要保证涡流的外层（平面涡流和中心涡管）要容易回复成空气分子，好与周围空气有强相互作用，是包含了大量空气的部分电离；此种离子加速器作为涡流凝聚器的构件，同时是等离子体喷流设备的主要组成，也是碟形飞行器的一种主要的推进发动机，身兼多种角色。
你好,希望采纳！

⑶ 高分子减阻剂的生产工艺

减阻剂的聚合方法主要有溶液聚合、本体聚合等工艺路线。本体聚合法聚合初期转化率不高，体系粘度不大，散热容易，但转化率提高后， 体系粘度增大，产生凝胶效应，如不及时散热，易引起爆聚，但因为本体聚合法转化率较高，因此应用广泛。赵梦奇等加入少量1， 5-己二烯交联剂， 本体聚合法合成了超高分子量的聚合物， 产品的抗剪切稳定性及产品的相对分子质量得到提高，但聚合物的减阻率仅为39.1%，其认为这是由于聚合物的分子量分散度低导致聚合物溶解性差，减阻率低。本体聚合是不加溶剂，主要使单体与催化剂体系在一定条件下反应，体系中只有单体及催化剂。其特点是，产品纯，无需复，的产品分离操作，产品直接粉，调制成剂使用。但该方法的反应热不易散出，反应中容易，生飞温现象，因此实验设备中，搅拌及控温系统成为生产的关键。
溶液聚合法可以及时将聚合过程中产生的热量排出，避免局部过热，减少凝胶效应。但由于溶剂的稀释作用单体转化率较低，单体和溶剂分离回收费用高，聚合体系粘度大，现场应用困难。通过改进装置和加入一些添加剂，溶液聚合法取得了一定的成就。

⑷ 橡树岭国家实验室怎么样好不好

好。有实力。设立背景
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实验室鸟瞰图
第二次世界大战期间，为了赶在德国之前造出原子弹，美国启动了“曼哈顿工程”。作为曼哈顿工程的一部分，1943年2月，在田纳西州诺克斯维尔以西30公里处的克林顿小镇，从事核武试验研究的克林顿实验室破土动工（后改称为橡树岭国家实验室ORNL）。
一年之内，在一片荒无人烟的不毛之地建成了一座秘密城市“橡树岭”以及用于核武试验研究的国家实验室。很长一段时间，在公开出版的地图上是找不到橡树岭的。即使在2013年，用GPS也只能查出该实验室所在的街道，但找不到它具体的门牌号码位置。

历史沿革
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实验室入口标志
20世纪50、60年代，ORNL是从事核能和物理及生命科学相关研究的国际中心。70年代成立美国能源部后，ORNL的研究计划扩展到能源产生、传输和保存领域。
到21世纪初，该实验室用和平时期同样重要但与曼哈顿计划时期不同的任务支持着美国。

科研实力
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ORNL拥有众多的重要科学研究设施，向更高层次发展，建设了新的纳米材料科学中心、基因科学中心、每秒进行40*1012次计算的世界上最大的超级计算机中心等，负责由6个美国实验室共同合作建设的美国最大的民用科学研究项目——价值14亿美元的散裂中子源，设有多个核科学实验室如高通量同位素反应推等，逐渐发展成为大型综合性研究基地，对美国的发展做出了巨大贡献。
ORNL现有雇员4600人，包括科学家和工程师3000人。ORNL每年接待客座研究人员3000名，为期2周或更长的时间，其中约有25%的客座人员来自工业部门。每年接待参观者30000人，另外加上进大学前的10000名学生。
ORNL每年的经费超过16.5亿美元，其中80%来自能源部，20%来自联邦政府和私营部门的客户。其2003财政年度的经费首次超过10亿美元。田纳西大学 - Battelle纪念研究所已经提供数百万美元，用于支持大橡树岭地区的数学和科学教育、经济发展和其他项目。
ORNL正计划投资3亿美元，为下一代大科学研究提供现代化的场所。经费由联邦政府、州政府和私营部门提供，用于建造11个新的装置，包括功能性基因组中心、纳米材料科学、先进材料表征实验室和计算科学联合研究所。
投资16亿美元的散裂中子源SNS是世界上最大的民用科学项目，ORNL从而成为世界上首屈一指的中子科学研究中心。[1]

研究领域
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ITER示意图
ORNL的任务是开展基础和应用的研究与开发，提供科学知识和技术上解决复杂问题的创新方法，增强美国在主要科学领域里的领先地位；提高洁净能源的利用率；恢复和保护环境以及为国家安全作贡献。
随着现代设施的建设使前沿研究成为可能，ORNL正在对未来的大科学任务进行重新定位，涉及先进的计算、先进材料、生物系统、能源科学、纳米技术、国家安全、中子科学、研究设施和其他有关的研究领域。
ORNL从事跨越广泛领域科学学科的研发活动，ORNL在许多科学领域处于国际领先地位。它主要从事以下科学领域的研究，包括中子科学、复杂生物系统、能源、先进材料、国家安全和高性能计算等。
1、中子科学
2、生物系统
3、能源
·生物能项目
·电力传输技术技术
·能源效益和电力技术
·能源效率和可再生能源（EERE）
·工业技术项目
·美国参与国际热核聚变实验堆项目
4、先进材料
·催化作用基础和应用研究中心
·结构材料缺陷物理中心
·纳米材料科学中心
·高温材料实验室
·工业技术项目
5、国家安全
6、高性能计算
7、纳米技术
·生物和纳米尺度系统组
· 纳米应用中心
— 超导线（Superconcting Wires）
ORNL通过绝缘纳米点的三维自组装研制出高温超导线。分布在厚膜超导第二代线的整个厚度上的纳米点阵列作为有效磁通钉扎中心，满足了最实际的功率应用的要求。2006年，该项成就作为“最佳之最佳”被《纳米技术摘要》专业杂志授予国际纳米技术50强奖。2008年，该实验室的Amit Goyal博士因开发区出此项技术获得发明者奖。
— 诊断(Diagnostics)
ORNL正在开发和实施直接操纵转录过程的纳米结构器件 – 凭借转录过程，细胞内的基因可通过电子控制被诱导或压抑。该方法是利用细胞渗透纳米电极作为细胞界面的纳米功能，使拴系的遗传物质可被引入到一个细胞和通过多尺度设备平台应用的外部刺激进行监管。该研究平台是一个包括了解在一个单细胞内单个基因功能广泛应用的有力工具。
— 纳米发酵(Nanofermentation)
纳米发酵采用自然金属还原菌株创造定制的各种重要工程材料的单晶纳米颗粒。细菌可以在工业生物加工中用于制造混合金属氧化物的发现，取得了大规模纳米粉体合成的突破。颗粒的大小和形态可由集中方法加以控制，包括温度、孵化时间和选择电子供体或某些化学添加剂。
采用熟悉、成熟的工业设备和简单的发酵做法，纳米发酵在室温或接近室温进行。该菌株是完全自然的，并不危险。操作过程可在使产品符合特殊需要的广泛条件下进行，并可容易地按比例增加。纳米发酵产生广泛成分的极其细微，控制良好并具有很强的结晶产品。
— 纳米强化合金(Nano-Strengthened Alleys)
ORNL的革命性的快速红外线加热过程控制在纳米级晶粒细化到生产具有优越的抗拉强度和抗疲劳性能的高性能锻件。ORNL正与锻造业协会一起使这个研发100大奖获奖技术实现商业化。
— 超疏水材料(Superhydrophobic Materials)
ORNL开发了具有通过减少摩擦和减少腐蚀，以减少能量损耗潜力的超疏水（防水）纳米结构材料。ORNL正致力于将超疏水氧化物为基础的粉末商业化。这种粉末具有精确重复和每个粒子表面有高度统一尺寸的纳米特性。
这些功能都涂有一个含氟化合物处理单层。这些超防水材料有许多一般的和高级的用途，包括针对减阻和强化传热的节能应用、新型传感器和生物医学的应用。ORNL目前正在努力提高粉末的质量和开发粘结剂系统。
— 实时表征(Real–Time Characterization)
ORNL开发了一种技术，利用商用微分迁移率分析仪实时抽样气相工艺生产的纳米颗粒。已对金属氧化物颗粒和碳纳米材料的生产工艺进行了演示。该系统在Luna nanoWorks公司的等离子体电弧反应器上进行了试验。
·纳米尺度科学和设备组
纳米尺度科学和设备组是ORNL生物科学部的一部分。其研究领域包括：吸收引起的应力、纳米电子机械系统和微电子机械系统传感器、纳米尺度分子力学、接口的物理和化学、扫描探针显微镜和分子梳。
通过开展这些领域的研究，建立一个许多传统上单独的科学领域令人兴奋的融合基础，分子生物学，流体力学，量子力学和光子学之间一度明显的边界划线被跨越。所取得的技术进展有可能造福人类，从对癌症的改进检查和治疗，地雷的探测，人工恢复视觉和听觉受损的视力和听力，到保护平民和部队防止常规武器以及核武器和生化武器的袭击。
·生物和纳米尺度组
橡树岭国家实验室
生物和纳米尺度组的纳米技术研究包括以下几个项目：利用纳米类似物的纳米传感和驱动；生物功能表面分子尺度通过扫描探针光刻；和生物分子接口纳米尺度设备图案化。这些项目针对设计，建造和实施对接口、模仿或表征生物系统有用的纳米结构。
8、其他研究领域
除主要的重点领域之外，ORNL还在以下科学领域开展世界一流水平的研究：
·化学科学领域
ORNL采用实验、理论和计算的方法开展化学的基础和应用研究，包括：化学生物科学、流体界面反应、结构和运输、地球化学与水溶液化学、多种多样催化作用、 激光光谱学、质谱测定法、材料化学、分子变换和燃料化学、 中子科学、聚合物，合成与表征、 放射性材料表征、分离化学、表面科学与界面化学、以及理论、建模和模拟。
·核物理领域
研究的重点领域是，在实验方面，重点放在重离子和原子物理；在理论研究上，重点放在核物理、天体物理和核 - 粒子界面的物理。[1]

大事记
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1939年 发现核裂变
1942年 橡树岭被选为二战曼哈顿计划的场地
1943年 世界上第一台连续运转造价1200万美元的石墨反应堆经过9个月的建造达到临界
1944年 石墨反应堆生产出钚，为生产结束二战的原子弹所需钚的Hanford反应堆做好准备
1945年 在石墨反应堆上发现元素61（钷）；在反应堆上首次开展中子散射研究（实验者为Ernie Wollan和Cliff Shull（右图）; 后者因在石墨反应堆上所做的开拓性工作荣获1994年诺贝尔物理奖）
1946年 首次将反应堆生产的放射性同位素送到癌症医院；提出压水反应堆的设想 (后用于核电和潜水推力)；设计出放射探测器和剂量仪
1947年 老鼠用来研究辐射对哺乳动物的遗传影响；原子委员会成立
1948年 设计用于研究反应堆的燃料成分；材料实验反应堆在ORNL设计，建在爱达荷州
1949年 在ORNL开发出普雷克斯过程，后来在世界范围内成为从用过的反应堆燃料中回收铀和钚的方法
1950年 橡树岭反应堆技术学校成立；低流强测试反应堆首次运行
1951年 整体屏蔽反应堆开始运行；测量中子半寿命；安装5 MW静电加速器
1952年 建造ORNL第一台重离子回旋加速器；根据对被辐照老鼠胚胎的研究，ORNL告戒不要对可能怀孕的妇女进行X光检查；均匀反应堆实验首次运行
1953年 在ORNL安装当时世界上功率最大的橡树岭自动计算机和逻辑机；ORNL为军队在遥远场地使用所设计的可移动反应堆
1954年 ORNL生态计划开始；测试ORNL实验飞机反应堆；塔式屏蔽设施首次运行，为倒运的核飞机计划提供数据和利用两种不同反应物对撞分子束流首次详细研究化学反应
1955年 在联合国和平利用原子大会上ORNL小的“游泳池”式反应堆展示给艾森豪威尔总统；Alvin Weinberg 被任命为ORNL所长，在此职位历时18年
1956年 核糖核酸（RNA）被发现；展示首例骨髓移植。国家科学院委员会根据ORNL老鼠数据就辐射对人类遗传效应进行预测
1957年 在ORNL领导的影响下，对可允许的医用辐射水平和工作地点的放射性核素作出决定；ORNL第一台聚变研究装置建成
1958年 橡树岭研究反应堆开始运行；美国首次寻找高水平核废料储存地的努力由ORNL开始
1959年 发现老鼠的雄性取决于Y染色体的存在；ORNL研究人员对用于美国第一台核动力民用船只的掩映队屏蔽进行了鉴定
1960年 制作出用作个人辐射监视器的袖珍啸声器；测量化学制品对老鼠的遗传影响的实验计划启动
1961年 开始开发放射性同位素加热源，为空间卫星提供动力；在ORNL反应堆上开发出嬗变搀杂法；后用于制造电子学部件
1962年 开展辐射防护物理研究；研究反应堆竣工；借助计算机模拟发现离子沟道效应；军民研究计划启动；木实验台用放射性同位素铯-137作标记；分析表明核武器实验产生的放射性微粒具有危害性
1963年 辐射屏蔽信息中心成立；橡树岭等时性回旋加速器首次运行
1964年 成为第一个雇佣社会科学家（开始时进行军民研究）的国家实验室；在联合国大会上介绍ORNL核脱盐概念
1965年 高通亮同位素反应堆(HFIR)和熔盐反应堆运行(MSR)
1966年 石墨反应堆被命名为国家历史性里程碑；开发出评价核临界安全的KENO蒙特卡洛代码
1967年 Walker Branch Watershed研究设施对生态系统研究开放；ORNL被选为领导国际生物计划下美国的生态系统研究；在ORNL高速离心机中分离出病毒；开发出评估辐射屏蔽保护能力的模拟代码
1968年 使用铀233，第二个熔盐反应堆运行（这是第一台使用这种燃料的反应堆）；发明医疗诊断用的快速离心分析仪；用ORNL开发的区域离心机产生出超纯疫苗；设计出能更好抗中子诱导膨胀的不锈钢合金
1969年 利用新的橡树岭电子直线加速器首次进行了中子截面测量；ORNL成为与遥感结合在一起的地理信息系统的领导者；设计出Apollo 11月亮岩石收集器
1970年 提出SCALE标准，帮助确保用过核燃料的安全储存和运输；ORNL第一台用于等离子体物理实验的托卡马克聚变研究装置运行
1971年 水生态实验室成立；获得环境影响说明所需的鱼最喜欢水温的数据；在加速器研究中确定了变形的铀234原子核的可能形状
1972年 能量守恒研究计划启动；老鼠胚胎冷冻、解冻和移植到母性老鼠中，生出健康的幼鼠；在生物反应堆中，发现花园土壤的细菌去掉来自工业废水的硝酸盐和稀有金属；发现四极磁铁大共振；广泛研究出现这些原子核大振荡的模式
1973年 对月球岩石的组成进行分析；制作出超声波鱼标记，用来测量和传送鱼最喜欢的水温
1974年 Herman Postma被任命为ORNL所长，历时14年；开发出铬钼钢；在世界范围内，用于电力事业锅炉和炼油锅炉
1975年 开发出生态系统的计算机模型，使ORNL成为系统生态学方面的领先者；开发出将核燃料密封在空间探测器用的结实铱合金
1976年 试验性的ANFLOW生物反应堆安装在橡树岭市污水处理厂；改进从煤生产液态和气体燃料并确定它们生物效应的计划启动
1978年 吉米.卡特总统访问ORNL；开发出为裂变能源研究设备添加燃料的芯块注入法，在世界范围内被广泛采用
1979年 ORNL的中性注入器帮助普林斯顿等离子体物理实验室使聚变等离子体温度创造记录；ORNL帮助核控制委员会确定三里岛核电厂事故的起因和后果；发现乙亚硝基脲是诱发老鼠变异最有效的化学制品；在研究老鼠中，发现食品防腐剂中的亚硝酸盐与食品和药物胺发生反应，形成引起癌症的硝基胺
1980年 Holifield重离子研究装置（HHIRF）作为核物理用户装置对外开放;国家小角度散射研究中心开放后，HHIRF成为用户设施；国家环境研究园(12400英亩) 开放；发现新的离子注入技术能改进物质表面的性能；ORNL用氮离子注入钛合金后，制造出寿命更长的人造关节；建立计算机模型，预测电站对哈得孙河鱼的影响；ORNL研究人员启动遥控技术研究，成为世界上制造承担危险任务机器人的领先者
1981年 开发出晶须韧化、抗断裂陶瓷，用于工厂的切削工具
1982年 为提高冷冻机和加热泵的效率，制定了标准，拟订了设计；制定了绝缘标准，后被联邦政府部门采用；开发出改进的镍铝化物合金，用于钢材和汽车部件的商业化生产；在大线圈测试设备上由聚变能研究人员对超导磁铁成功地进行了测试；二氧化碳信息分析中心成立，该中心是世界上有名的全球变化数据存储中心
1984年 利用菠菜和藻类中的光和作用，开始进行从水产生含有巨大能量氢的实验
1985年 开发出用碘123示踪的脂肪酸，用于医疗扫描诊断心脏病；田那西大学和橡树岭国家实验室建立科学联盟；开发出胶铸，现商业上用于形成微涡论的陶瓷部件
1986年 ORNL确定切诺尔贝力核电站事故何时发生和为什么释放出那么多的放射
1987年 高温材料实验室作为用户装置对谋求制造能效高发动机的工业界研究人员开放；激光器用来制造高温超导材料；鉴于能源部对实验室反应堆安全管理的担忧，ORNL所有反应堆关闭
1988年 为开展聚变能源研究，利用仿星器，启动先进环形装置；Alvin Trivelpiece被任命为ORNL所长，历时12年
1989年 为核控制委员会重新颁发核电厂运行许可证，提供了“一般环境影响报告”第一草案
1990年 ORNL的酸雨研究导致控制工业上的硫和氧化氮的排放 ；原子序数对比电子显微镜看到一列一列的原子；计算机代码帮助部队更好地在战场部署兵力和装备；确认中子内存在夸克
1991年 在HHFIR上进行的中子活化分析否定了美国一位总统死于砷中毒的说法；写出软件，通过将到处分散的PC机连起来的办法解决问题
1992年 乔治.布什总统参观ORNL；发明铼188同位素产生器，在世界范围内治疗癌症和心脏病患者；发明薄膜微型锂电池；发现和克隆老鼠刺豚鼠基因；发现变异基因引起肥胖症、糖尿病和癌症；开发出图形输入语言（GRAIL），用于在计算机上识别DNA序列中的基因
1993年 发明光学活组织切片检查技术，不动手术就能发现食道中的癌症肿瘤；UT-ORNL名列前500台超级计算机
1994年 发明“芯片实验室”，现商业上用于蛋白质分析和毒品发现实验；发明质谱测定技术，用于探测污染物、爆炸物和蛋白质；开发出ALLIANCE软件，使一组一组的机器人配合工作；为在新的并行超级计算机上运行未来气候模型准备了代码
1995年 启动当时世界上最快的超级计算机Intel Paragon XP/S 150；发明了制造高温超导线的RABiTSTM方法；开发出超级计算机数据存储和检索超高速系统；ORNL的DNA蛋白质晶体搭载哥伦比亚号宇宙航天飞机在宇宙中生长；为海军开发出探测过往潜水艇的信号分析系统
1996年 修改了大众冷冻机模型，将能耗降低一半；发现石墨泡沫导热异乎寻常的好；设计出心跳探测器，发现藏在车内的恐怖分子和罪犯；可查找的电子簿式视窗帮助合作者通过国际网络运行实验
1997年 开发出检验俄罗斯武器等级的铀转换为反应堆等级燃料的设备；初步设计质谱仪，帮助海军发现生化威胁；第一次被批准公布在遗传上设计的微生物制造出增强受损录象带信号的VITALE，帮助警察解决犯罪问题；世界上最大的集水区实验说明干旱和大雨对森林的影响；首次被批准公布经过遗传工程处理得到的微生物
1998年 发明MicroCAT扫描仪；绘制出变异老鼠内部变化图；户外FACE实验表明胶皮糖香树在浓化CO2大气中长得更快；ORNL的技术帮助半导体公司发现引起计算机芯片中缺陷的问题
1999年 副总统戈尔在散裂中子源破土动工仪式上讲话；发明迅速探测人体疾病的多功能生物芯片；开展合金研究导致造纸厂的锅炉更新改进或新的锅炉，使其更加安全
2000年 Bill Madia 被任命为ORNL所长；两台新的超级计算机投入运行；ORNL在国际蛋白质结构预测竞争中，位于前100名的第四名；田那西大学-橡树岭国家实验室开放国家运输研究中心；开发出节能加热泵水加热器；ORNL帮助将3个人类染色体排序；聚变能理论学家开始设计准-磁场极向仿星器
2001年 HHFIR在更换锫反射器和增加研究建筑后重新运行；为半导体公司设计出检查三维缺陷直接到数字的全息照相术；GRAIL用于《科学》和《自然》关于人类基因组排序方面具有里程碑性的论文；能源部部长 Spencer Abraham访问ORNL，将DOE的土地转给ORNL用于新的建设；与工业伙伴开发出超导变压器和高温超导电缆
2002年 ORNL-Cray伙伴最快的超级计算机目标；UT-ORNL计算机科学联合研究所破土动工；3亿美元现代化计划开始动工兴建；能源部批准在ORNL建立那米阶段材料科学中心；人类生活家园橱窗中展示的ORNL能源技术；锕-225从ORNL运到医院治疗白血病
2003年8月1日起，Jeff Wadsworth担任橡树岭国家实验室所长
2003年 私人资助的设施：在能源部立契约转让的土地上建造300，000平方英尺的设施中，将有最先进的能源和计算科学实验室。

⑸ 谁能帮我写个《汽车凹坑型非光滑表面减阻特性的分析与优化》的论文

[摘要]本文中研究了凹坑型非光滑车身表面的减阻特性．首先探讨了凹坑单元体矩形、菱形、等差等不同排列方式的减阻效果，选取了减阻效果较好的矩形排列方式；然后以单元体直径D、横向间距W和纵向间距L为设计变量，以气动阻力最小为目标，采用拉丁方试验设计方法进行优化；接着利用CFD仿真得到各样本点的响应值，并据此建立Kriging近似模型；最后在验证了近似模型的可信度基础上，以近似模型进行全局优化：结果表明：凹坑单元体矩形排列最大可达7. 62%的减阻效果。
关键词：汽车；凹坑型非光滑表面；减阻；CFD仿真；Kriging模型；优化
Analysis and Optimization on the Drag Rection Characteristics of Car with Pit-type Non-smooth Surface
[Abstract]Drag rection characteristic of pit-type non-smooth car body surface is studied in this paper. Firstly the drag rection effects of rectangle, thombus and equal-different pit arrangement are investigated, and the rectangular arrangement with better drag rection effect is chosen. Then an optimization by the design of experiment with Latin Hypercube scheme is performed with the diameter and longitudinal and transverse spacing of pit as design variables and minimizing drag as objective. Next, the responses of different sample points are obtained by CFD simulation, and based on which a Kriging metamodel is built. Finally after the confidence of metamodel is verified a global optimization with the metamodel is concted. The results show that a maximum drag rection effect up t0 7.62% can be achieved with rectangular pit arrangement.
Keywords: car; pit-type non-smooth surface; drag rection; CFD simulation; Kriging model; optimization
前言
日前汽车空气动力学的气动阻力特性优化主要通过车身的流线形化和局部改进等方法来实现，由于这些方法研究日益成熟，降低阻力的空间越来越小，汽车减阻进入一个瓶颈期。近年来，基于工程仿生学理论的凹坑型非光滑表面结构的减阻研究迅速发展。其中最典型的应用便是高尔夫凹坑球面。高尔夫球在飞行过程中由于凹坑的存在使空气形成的边界层紧贴球的表面，使平滑的气流顺着球形多往后走一些，延迟了边界层与球体的分离，减小了尾流区，减少了前后的压差阻力，从而使凹坑型球面的高尔夫球比光滑球面的高尔夫球飞得更远。
受其启发，本文中将凹坑型非光滑表面运用在汽车表面上，并通过CFD数值仿真，研究其减阻效果。首先研究了凹坑单元体不同排列方式对汽车减阻效果的影响；然后以减阻效果最佳的排列方式为基础，选取相关设计变量，运用拉丁方试验设计方法选出样本点；接着建立了Kriging近似模型-3-；最后通过多岛遗传算法对近似模型进行全局寻优。
1 原车模型CFD计算与试验验证
1.1计算模型的建立
采用UG软件建立了某轿车1:1的实车模型。对模型进行了适当的简化，忽略了门把手、雨刮器、雨水槽等，同时对底盘进行了平整化处理，从而提高了分析效率。轿车模型的长×宽×高分别为5 088×2 036x1 497( mm)，整车模型如图1所示。
1.2建立计算网格及求解
整车计算域为一围绕车身的长方体，人口距模型前端3倍车长，出口距模型后端7倍车长，总高度为5倍车高，总宽度为7倍车宽。采用ANSYS ICEM CFD软件生成非结构化的四面体网格，在车身要凹坑非光滑处理的表面上进行网格加密，以便更加准确地获取所需的流场信息，同时在车身表面拉伸出与其平行的三棱柱网格作为附面层，以消除壁面函数的影响。为避免网格差异对仿真结果的影响，在仿真过程中，保持棋型相同部分的网格尺寸不变。每次模拟生成的整车总网格数约为360多万。
边界条件的设置如下：计算域入口设置为速度人口边界，速度为40m/s，计算域出口为压力出口边界，车身表面设置为无滑移壁面边界条件，计算域地板设置为移动壁面边界条件，计算域上表面及左右侧面均为滑移壁面边界条件。选用Relizable k-ε湍流模型，采用二阶迎风格式进行离散求解，计算域温度为常温进行CFD稳态仿真计算。
1.3风洞试验验证
通过风洞试验来验证边界条件和湍流模型设置的准确性。试验模型根据CAD模型通过数控加工中心加工成1：3的模型，从而保证了试验用物理模型与数值仿真用CAD模型的一致性。在湖南大学风工程试验研究中心HD-2风洞中进行测力试验，用六分力浮框式测力天平测量模型的气动力。试验风速为40 m/s，启动地面附面层抽吸装置，消除了由
于风洞试验引起的地面边界层的影响。轿车模型风洞试验如图2所示。
通过风洞试验测得模型的风阻系数CD，并将CFD仿真结果与试验进行对比，如表1所示。风阻系数的相对误差为3. 86%，在工程允许误差5%以内，从而验证了数值仿真的可靠性。
2 非光滑处理区域的选定与单元体尺寸的估算
非光滑处理区域应该选在能较好控制尾流区的表面，以减小湍能损失和压差阻力，而车身顶盖是对尾流区域影响最大的表面，故本文中主要研究对车身顶盖进行凹坑非光滑处理后的减阻效果，凹坑非光滑区域如图3所示。
有关研究表明，无论是气流分离所引起的压差阻力还是由于气体的黏性作用而引起的摩擦阻力，它们总是和边界层及其厚度有关。仿生非光滑减阻方法的实现途径就是通过对边界层的控制来减少湍流猝发强度，减小湍动能的损失。可见，非光滑结构的选择应该和边界层有关，非光滑单元体的尺寸高度或深度应该小于车身表面到对数律区之间的距离。目前国际上关于凹坑减阻的研究仍然较少，没有形成理论体系。因此，在研究初期凹坑型单元体尺寸主要是根据边界层的厚度来确定。
平板层流边界层的厚度计算公式为
3 凹坑结构尺寸设计与排列方式
3.1 凹坑结构尺寸设计
在进行凹坑型单元体排列时主要考虑单元体的尺寸：直径D、横向间距W、纵向间距L和凹坑深度S，见图4。为了设计与排列方便，取深度S为直径D的一半。根据计算模型最大边界层厚度、车身顶盖的尺寸、汽车行驶速度和凹坑单元体之间防干涉的要求，给定D、W、L和S的取值范围分别为[10，40]、[60，160]、[60，160]和[5，20]，单位为mm。
3.2 凹坑单元体排列方式的影响
根据大量的仿生学实验可知，例如土壤动物蜣螂在土中运动自如一方面得益于其体表的非光滑单元体凹坑形状，另一方面得益于其凹坑单元体的排列方式。为此在研究凹坑型非光滑车身表面的减阻性能时，要考虑其排列方式的影响。本文中选取了常见的3种排列方式：矩形排列、菱形排列和等差排列，如图5所示。
本文中选取D= 15mm，形=120mm．￡=120mm．对这3种排列方式进行CFD仿真，其结果见表2。
由表2可知，3种凹坑型单元体排列方式中矩形排到减阻效果最佳，降阻率达2. 13%。
4 凹坑型非光滑表面优化设计
4.1 优化流程与设计变量的选取
根据3种排列方式的CFD仿真结果知，矩形排列方式减阻效果最佳，故以矩形排列凹坑型非光滑表面作为优化对象。整个分析与优化过程如下：(1)确定设计变量，使用拉丁方设计方法选取样本点；(2)通过CFD仿真得出各样本点的响应值，并以样本点和响应值构建近似模型；(3)选取3组新的样本点验证近似模型的精度，若不精确则须重新选取样本点；(4)在验证近似模型可信度的基础E，利用优化算法在满足约束条件的区域内实现全局寻优，得到最优解，最后再回代到仿真模型中校核计算，如图6所示。
以D、W和L为设计变量，寻求最优的组合，以达到最大的减阻效果，即求得最小CD值。
4.2试验设计 ，
根据设计变量的取值范围，采用拉丁方抽样方法。选取20组样本点进行CFD模拟计算，得到20组响应值。各设计变量对CD值的影响关系如图7所示，D等表示单个设计变量对CD的影响，D-W等表示两个变量对CD交互影响，D�0�5等表示设计变量平方对CD的影响。
从图7可见，对CD影响最大的设计变量是L，D次之，W影响最小。D与形之间的交互效应最为明显，L和D次之，形和￡之间的交互效应最小。虽然W对气动阻力的影响较小，但是W与其他参数之间交互效应对CD的影响不能忽视。
4.3近似模型的建立
近似模型是指在不降低计算精度情况下构造的一个计算量小、计算周期短，但计算结果与数值分析或物理实验结果相近的数学模型；用于代替计算代价高昂的仿真分析软件，大幅提高分析效率，同时剔除仿真软件的“计算噪声”。用于构建近似模型的方法主要有：响应面模型、Kriging模型、径向基神经网络模型和泰勒级数模型等。
与其他模型相比，Kriging模型构建的近似面可以覆盖所有的样本点，近似面质量很高，因此采用Kriging模型构建近似模型。
为r检验所建立的近似模型的拟合精度，在设计空间中选取试验设计方案外的任意3个实验点进行CFD仿真，并与近似模型的计算结果进行对比，如表3所示。
由表3可知，验证点的CFD值与近似模型值相差均在2%以内，这表明所建立的近似模型可以很好地描述设计变量与响应值之间的关系，可信度较高，可取代直接的CFD计算。
4.4优化结果与分析
多岛遗传算法(multiple island genetic algorithm，MIGA)建立在传统遗传算法基础上。它小同于传统遗传算法的特点是：每个种群的个体被分成几个子群，这些子群称为“岛”：传统遗传算法的所有操作，例如：选择、交叉、变异分别在每个岛上进行，每个岛上选定的个体定期地迁移到另外岛上，然后继续进行传统遗传算法操作。迁移过程由迁移间隔和迁移率这两个参数进行控制。迁移间隔表示每次迁移的代数，迁移率决定在一次迁移过程中每个岛上迁移的个体数量的百分比。多岛遗传算法中的迁移操作保持了优化解的多样性，提高了包含全局最优解的机会。
本文中采用多岛遗传算法对所建立的近似模型进行寻优，初始种群个数为50，岛数为10，迭代代数为100，最终得出近似模型最优解为D= 40mm，W=100mm，L=69mm。对得到的最优解进行CFD仿真，相对误差为0. 80%。
对车身表面进行凹坑型非光滑处理后，最大的降阻率可达7. 62 ％，其具体数值见表4。
图8和图9分别给出了原车与优化后的汽车尾部压力云图和速度流线图。
对比图8和图9可以看出，优化后汽车尾部的负压区域明显减小，正压区显著增大，进而减小了前后压差阻力，同时改善了尾部的涡流，减小了车辆的气动阻力，降低了汽车的燃油消耗。
5结论
(1)在车身表面进行凹坑型非光滑处理具有良好的减阻效果，能有效降低汽车的气动阻力，进而降低油耗，提高燃油经济性。
(2)凹坑型非光滑表面的减阻特性与凹坑单元体的排列方式有关，其中矩形排列方式减阻效果较佳。选取矩形排列时凹坑单元体直径、横向间距和纵向间距作为设计变量进行试验设计，建立近似模型，并采用多岛遗传算法进行优化，优化后最大降阻率可达7. 62%。
(3)试验设计、近似模型和优化算法相结合的方法，能为车身凹坑型非光滑表面减阻的研究和优化提供一定的工程指导。
参考文献
[1]谷正气．汽车空气动力学[M]．北京：人民交通出版社，2005.
[2] 韩志武，许小侠，任露泉，凹坑形非光滑表面微观摩擦磨损试验回归分析[J]．摩擦学学报，2005，25(6)：578-582．
[3] 容江磊，谷正气，杨易，等，基于Kriging模型的跑车尾翼断面形状的启动优化[J]．中国机械工程，2010，22(2)：243 -247.
[4]谷正气，何忆斌，等，新概念车外流场数值仿真研究[J]．中国机械工程，2007，18( 14)：1760-1763．
[5]薛祖绳，边界层理论[M]．北京：水利电力出版社，1995.
[6]方开泰，马长兴，正交与均匀试验设计[M]．北京：科学出版社，2001．
[7] 肖立峰，张』“泉，张烈都．基于Kriging代理模型的结构形状优化方法[J]．机械设计，2009，26(7)：57 -60．
[8]石秀华，孟祥众，杜向党，等．基于多岛遗传算法的振动控制传感器优化配置[J]．振动测试与诊断，2008，28 (1)：62-65．
（来源：中国技师网）

⑹ 流阻的常用的流阻测试方法

随着国内外减阻技术的发展,根据不同的减流阻性能测试的需要,涌现出不同的流阻测试方法。流阻测试装置研制及涂层减阻性能研究。 将试验模型与应变式天平相连,模型在流体流动(水流)中受到的阻力会使与其相连的应变式天平变形,这个变形通过电阻应变片转化为电信号,然后通过电桥电路测量,并以电压值的形式显示出测量值。应变天平的应变值通过放大器放大,用精密数字示波器读出,将数据采集到微型计算机上进行处理后,将电压值换算成阻力值,通过比较不同模型的阻力值大小来检测模型的减阻性能。
余永生等人采用了应变式单分量阻力天平原理对四类不同的壁面(亲水性光滑壁面、亲水性粗糙壁面、疏水性光滑壁面和疏水性粗糙壁面)的平板模型减阻性能进行了研究。实验在北京大学低湍流度水洞中进行,该水洞试验段为6.Omxo.4mxo.4m。实验平板模型尺寸分别为950mmx392mmxsrnrn。

⑺ 手机热压膜怎么拆除

减阻研究是目前航空航天技术领域的一重要课题,行器在飞行过程中会受到压差阻力、摩擦阻力及激波阻力(超音速时)的作用。其中摩擦阻力占主要部分，会限制飞行器速度的进一步提高、加剧飞行器表面材料损伤、增加燃料的消耗量及尾气排放。减小摩擦阻力对改善飞行器的综合性能、提高航速和航程、节约能源有具有重要的意义，在全球都注重环境友好的当下更凸显其重要性。
面向航空的减阻研究，需要考虑到航空领域的大部分流动都是高雷诺数、具有湍流特性的流动，且由于摩擦阻力是总阻力的主要组成，所以减阻应着眼于改变附面层尤其是改变湍流边界层的研究。近年来微技术和制造工艺的发展为湍流边界层控制创造了新机遇，提出了主动和被动流动控制的概念，本发明涉及的沟槽薄膜减阻控制属于被动流动控制的范畴。
自然界中一些利用边界层形状控制来减小摩擦阻力的现象为我们提供了启发，鸟类羽毛的表面结构及鲨鱼表皮的结构就是例证。鸟类羽毛有均匀且平行分布的沟槽结构，不同种类不同飞行速度的鸟类，其羽毛表面的沟槽结构也不同。而当鲨鱼快速游动时，其表皮上有精细间隔的鳞脊，鳞脊间有圆谷，鳞脊的排列基本上与流动方向平行，鲨鱼皮上的鳞脊可以使边界层稳定，减小快速游动时所受到的阻力。
本发明涉及内容是利用沟槽薄膜改变边界层来减小摩擦阻力。薄膜上沟槽的尺度对减阻效果有着极为重要的影响，随着航空航天技术的进一步发展，如何高效地制造出精度更高\适用性更好、减阻效果更佳的沟槽薄膜，并探索出不同情况下的最佳沟槽尺寸是需要解决的重要问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种简易热压膜装置，解决现有技术中压膜机结构过于冗杂，缺少成本低廉、高效快捷的压膜方式的技术问题：
本发明提出的解决上述技术问题的技术方案如下：
一种简易热压膜装置，包括两侧机架板，两机架板中间设置有加热辊、胶辊和连轴，每块机架板外侧各设置有一个传动构件，连轴两端分别贯穿两侧的机架板与相应传动构件焊接为一体，在一侧机架板外侧还通过轴承及轴承座设置有竖直蜗杆，蜗杆上部设置有转盘和手柄，传动构件一端加工有斜螺纹，与蜗杆配合传动，另一端开有水平滑槽，加热辊的两端分别穿过机架板上开的竖直槽，嵌入传动构件的水平滑槽内，加热辊与加热装置相连，表面刻有沟槽，胶辊端部通过轴承固定在机架板上，该装置还包括塑料托板。
所述的加热辊上设置有沟槽，加热辊轴的位置由机架板上竖直滑槽与传动构件上水平滑槽所限定，转动手柄可控制其上下移动。加热辊可以由两端可拆卸的轴端及中间主辊体构成，轴端与主辊体之间通过螺纹连接，两端螺纹一左旋一右旋。这样设计可方便安装与拆卸。
所述的胶辊两侧通过方形轴承座与机架板固定，在方形轴承座下方各设置有一个压力传感器，转动手柄可调节加热辊与胶辊的压力。
本发明提供的简易热压膜装置，结构简洁、构件数目少，方便安装、拆卸及更换加热辊。机构整体尺寸可根据所需薄膜尺寸作相应变化，制备沟槽薄膜时可以根据需要简便高效地加工相应尺寸的薄膜，是一种成本低廉、简单可控的薄膜制备工艺，可为壁面控制减阻的研究提供支持和便利。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明的连轴与传动构件的结构示意图；
图3为本发明的机架板的正视图；
图4为本发明的加热辊的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步说明，以便让本发明的实施方案及优点更清楚易懂。但需说明的是，此实施例仅用于解释本发明，不用于限制本发明的范围，且以下省略对公知结构的描述以使说明更加简洁明了。
实施例：
如图1所示：一种简易热压膜装置，包括两侧机架板1、2，两机架板中间依次设置有加热辊9、胶辊10和连轴6，加热辊与加热装置相连，胶辊端部设置有电机(未画出)，连杆两侧设置有传动构件7、8，与连杆6焊接为一体，该构件右侧设置斜螺纹与蜗杆5配合，蜗杆依靠轴承座固定在机架板上(未画出)，蜗杆上部设置有转盘3和手柄4，胶辊用方形轴承座11固定在机架板上，机架板前侧设置有塑料托板12。
所述机架板12及传动构件7、8上水平滑槽应适当长，使得加热辊9与胶辊10可压紧。
加热辊9上刻有沟槽，可根据所需薄膜沟槽形状，更换加热辊。
更换加热辊9时，将两侧细轴端部分拧出，即可取出中间刻有沟槽部分的主辊体。
加热辊9位置由机架板上竖直滑槽与传动构件7、8上水平滑槽所限定，转动手柄4可使其上下移动。
所述的两侧方形轴承下方各设置有一个压力传感器(未画出)，转动手柄4可调节加热辊9与胶辊10之间的压力。
采用聚合物薄膜，在热压完成后，薄膜发生弹塑性变形。薄膜表面弹性变形恢复，对沟槽尺寸参数造成一定的影响。其中，沟槽深度恢复到所压深度的50％左右；沟槽顶角随所压深度和弹性变形恢复量而定。
综上所述，根据上述的设计方式，本发明提供了一种简易热压膜装置。结构简单，成本低廉，为飞行器的壁面控制减阻的研究提供实验条件和设备支持。
本发明所属技术领域的技术人员可以对本发明做各种修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应包含于本发明的保护范围之内。

⑻ 使用Logisim搭建一个Mealy型有限状态机+检测串行输入字符串中的能匹配正则表+

摘要 https://m..com/from=1099a/bd_page_type=1/ssid=0/uid=0/pu=sz%401320_480%2Ccuid%%2Ccua%401170_2532_iphone_12.25.0.10_0%2Ccut%40iPhone14%252C5_15.0%2Cosname%40boxapp%2Cctv%401%2Ccfrom%401099a%2Ccud%%2Cta%40zbios_1_15.0_6_12.25%2Cusm%403%2Cvmgdb%400020100228y/id=/w=0_10_/t=zbios/l=1/tc?clk_type=1&vit=osres&l=1&id=&t=zbios&ref=www_zbios&from=1099a&ssid=0&lid=10735719298288240104&bd_page_type=1&pu=sz%401320_480%2Ccuid%%2Ccua%401170_2532_iphone_12.25.0.10_0%2Ccut%40iPhone14%252C5_15.0%2Cosname%40boxapp%2Cctv%401%2Ccfrom%401099a%2Ccud%%2Cta%40zbios_1_15.0_6_12.25%2Cusm%403%2Cvmgdb%400020100228y&order=1&fm=alop&isAtom=1&waplogo=1&clk_info=%7B%22tplname%22%3A%22www_normal%22%2C%22srcid%22%3A1599%2C%22jumpT

⑼ 谁能告诉我有关力学的知识。。尽量要详细

力学是研究物质机械运动规律的科学。自然界物质有多种层次，从宇观的宇宙体系，宏观的天体和常规物体，细观的颗粒、纤维、晶体，到微观的分子、原子、基本粒子。通常理解的力学以研究天然的或人工的宏观对象为主。但由于学科的互相渗透，有时也涉及宇观或细观甚至微观各层次中的对象以及有关的规律。
力学又称经典力学，是研究通常尺寸的物体在受力下的形变，以及速度远低于光速的运动过程的一门自然科学。力学是物理学、天文学和许多工程学的基础，机械、建筑、航天器和船舰等的合理设计都必须以经典力学为基本依据。
机械运动是物质运动的最基本的形式。机械运动亦即力学运动，是物质在时间、空间中的位置变化，包括移动、转动、流动、变形、振动、波动、扩散等。而平衡或静止，则是其中的特殊情况。物质运动的其他形式还有热运动、电磁运动、原子及其内部的运动和化学运动等。
力是物质间的一种相互作用，机械运动状态的变化是由这种相互作用引起的。静止和运动状态不变，则意味着各作用力在某种意义上的平衡。因此，力学可以说是力和(机械)运动的科学。
力学在汉语中的意思是力的科学。汉语“力”字最初表示的是手臂使劲，后来虽又含有他义，但都同机械或运动没有直接联系。“力学”一词译自英语mechanics(源于希腊语μηχανη——机械)。在英语中，mechanics是一个多义词，既可释作“力学”，也可释作“机械学”、“结构”等。在欧洲其他语种中，此词的语源和语义都与英语相同。汉语中没有同它对等的多义词。mechanics在19世纪50年代作为研究力的作用的学科名词传入中国时，译作“重学”，后来改译作“力学”，一直使用至今。“力学的”和“机械的” 在英语中同为mechanical，而现代汉语中“机械的”又可理解为“刻板的”。这种不同语种中词义包容范围的差异，有时引起国际学术交流中的周折。例如机械的(mechanical)自然观，其实指用力学解释自然的观点，而英语mechanist是指机械师，不是指力学家。

【发展简史】

力学知识最早起源于对自然现象的观察和在生产劳动中的经验。人们在建筑、灌溉等劳动中使用杠杆、斜面、汲水等器具，逐渐积累起对平衡物体受力情况的认识。古希腊的阿基米德对杠杆平衡、物体重心位置、物体在水中受到的浮力等作了系统研究，确定它们的基本规律，初步奠定了静力学即平衡理论的基础。
古代人还从对日、月运行的观察和弓箭、车轮等的使用中，了解一些简单的运动规律，如匀速的移动和转动。但是对力和运动之间的关系，只是在欧洲文艺复兴时期以后才逐渐有了正确的认识。
伽利略在实验研究和理论分析的基础上，最早阐明自由落体运动的规律，提出加速度的概念。牛顿继承和发展前人的研究成果(特别是开普勒的行星运动三定律)，提出物体运动三定律。伽利略、牛顿奠定了动力学的基础。牛顿运动定律的建立标志着力学开始成为一门科学。
此后，力学的研究对象由单个的自由质点，转向受约束的质点和受约束的质点系。这方面的标志是达朗贝尔提出的达朗贝尔原理，和拉格朗日建立的分析力学。其后，欧拉又进一步把牛顿运动定律用于刚体和理想流体的运动方程，这看作是连续介质力学的开端。
运动定律和物性定律这两者的结合，促使弹性固体力学基本理论和粘性流体力学基本理论孪生于世，在这方面作出贡献的是纳维、柯西、泊松、斯托克斯等人。弹性力学和流体力学基本方程的建立，使得力学逐渐脱离物理学而成为独立学科。
从牛顿到汉密尔顿的理论体系组成了物理学中的经典力学。在弹性和流体基本方程建立后，所给出的方程一时难于求解，工程技术中许多应用力学问题还须依靠经验或半经验的方法解决。这使得19世纪后半叶，在材料力学、结构力学同弹性力学之间，水力学和水动力学之间一直存在着风格上的显著差别。
20世纪初，随着新的数学理论和方法的出现，力学研究又蓬勃发展起来，创立了许多新的理论，同时也解决了工程技术中大量的关键性问题，如航空工程中的声障问题和航天工程中的热障问题等。
这时的先导者是普朗特和卡门，他们在力学研究工作中善于从复杂的现象中洞察事物本质，又能寻找合适的解决问题的数学途径，逐渐形成一套特有的方法。从20世纪60年代起，计算机的应用日益广泛，力学无论在应用上或理论上都有了新的进展。
力学在中国的发展经历了一个特殊的过程。与古希腊几乎同时，中国古代对平衡和简单的运动形式就已具备相当水平的力学知识，所不同的是未建立起像阿基米德那样的理论系统。到明末清初，中国科学技术已显著落后于欧洲。

【学科性质】
物理科学的建立是从力学开始的。在物理科学中，人们曾用纯粹力学理论解释机械运动以外的各种形式的运动，如热、电磁、光、分子和原子内的运动等。当物理学摆脱了这种机械(力学)的自然观而获得健康发展时，力学则在工程技术的推动下按自身逻辑进一步演化，逐渐从物理学中独立出来。
20世纪初，相对论指出牛顿力学不适用于高速或宇宙尺度内的物体运动；20年代，量子论指出牛顿力学不适用于微观世界。这反映人们对力学认识的深化，即认识到物质在不同层次上的机械运动规律是不同的。所以通常理解的力学，是指以宏观的机械运动为研究内容的物理学分支学科。许多带“力学”名称的学科，如热力学、统计力学、相对论力学、电动力学、量子力学等，在习惯上被认为是物理学的其它分支，不属于力学的范围。
力学与数学在发展中始终相互推动，相互促进。一种力学理论往往和相应的一个数学分支相伴产生，如运动基本定律和微积分，运动方程的求解和常微分方程，弹性力学及流体力学和数学分析理论，天体力学中运动稳定性和微分方程定性理论等，因此有人甚至认为力学应该也是一门应用数学。但是力学和其它物理学分支一样，还有需要实验基础的一面，而数学寻求的是比力学更带普遍性的数学关系，两者有各自不同的研究对象。
力学不仅是一门基础科学，同时也是一门技术科学，它是许多工程技术的理论基础，又在广泛的应用过程中不断得到发展。当工程学还只分民用工程学(即土木工程学)和军事工程学两大分支时，力学在这两个分支中就已经起着举足轻重的作用。工程学越分越细，各个分支中许多关键性的进展，都有赖于力学中有关运动规律、强度、刚度等问题的解决。
力学和工程学的结合，促使了工程力学各个分支的形成和发展。现在，无论是历史较久的土木工程、建筑工程、水利工程、机械工程、船舶工程等，还是后起的航空工程、航天工程、核技术工程、生物医学工程等，都或多或少有工程力学的活动场地。
力学既是基础科学又是技术科学这种二重性，有时难免会引起分别侧重基础研究和应用研究的力学家之间的不同看法。但这种二重性也使力学家感到自豪，它们为沟通人类认识自然和改造自然两个方面作出了贡献。

【学科分类】
力学可粗分为静力学、运动学和动力学三部分，静力学研究力的平衡或物体的静止问题；运动学只考虑物体怎样运动，不讨论它与所受力的关系；动力学讨论物体运动和所受力的关系。
力学也可按所研究对象区分为固体力学、流体力学和一般力学三个分支，流体包括液体和气体；固体力学和流体力学可统称为连续介质力学，它们通常都采用连续介质的模型。固体力学和流体力学从力学分出后，余下的部分组成一般力学。
一般力学通常是指以质点、质点系、刚体、刚体系为研究对象的力学，有时还把抽象的动力学系统也作为研究对象。一般力学除了研究离散系统的基本力学规律外，还研究某些与现代工程技术有关的新兴学科的理论。
一般力学、固体力学和流体力学这三个主要分支在发展过程中，又因对象或模型的不同出现了一些分支学科和研究领域。属于一般力学的有理论力学(狭义的)、分析力学、外弹道学、振动理论、刚体动力学、陀螺力学、运动稳定性等；属于固体力学的有材料力学、结构力学、弹性力学、塑性力学、断裂力学等；流体力学是由早期的水力学和水动力学这两个风格迥异的分支汇合而成，现在则有空气动力学、气体动力学、多相流体力学、渗流力学、非牛顿流体力学等分支。各分支学科间的交叉结果又产生粘弹性理论、流变学、气动弹性力学等。
力学也可按研究时所采用的主要手段区分为三个方面：理论分析、实验研究和数值计算。实验力学包括实验应力分析、水动力学实验和空气动力实验等。着重用数值计算手段的计算力学，是广泛使用电子计算机后才出现的，其中有计算结构力学、计算流体力学等。对一个具体的力学课题或研究项目，往往需要理论、实验和计算这三方面的相互配合。
力学在工程技术方面的应用结果形成工程力学或应用力学的各种分支，诸如土力学、岩石力学、爆炸力学复合材料力学、工业空气动力学、环境空气动力学等。
力学和其他基础科学的结合也产生一些交又性的分支，最早的是和天文学结合产生的天体力学。在20世纪特别是60年代以来，出现更多的这类交叉分支，其中有物理力学、化学流体动力学、等离子体动力学、电流体动力学、磁流体力学、热弹性力学、理性力学、生物力学、生物流变学、地质力学、地球动力学、地球构造动力学、地球流体力学等。

【主要理论】
1.物体运动三定律。
2.达朗贝尔原理
3.分析力学理论
4连续介质力学理论
5.弹性固体力学基本理论
6.粘性流体力学基本理论

【研究方法】

力学研究方法遵循认识论的基本法则：实践——理论——实践。
力学家们根据对自然现象的观察，特别是定量观测的结果，根据生产过程中积累的经验和数据，或者根据为特定目的而设计的科学实验的结果，提炼出量与量之间的定性的或数量的关系。为了使这种关系反映事物的本质，力学家要善于抓住起主要作用的因素，屏弃或暂时屏弃一些次要因素。
力学中把这种过程称为建立模型。质点、质点系、刚体、弹性固体、粘性流体、连续介质等是各种不同的模型。在模型的基础上可以运用已知的力学或物理学的规律，以及合适的数学工具，进行理论上的演绎工作，导出新的结论。
依据所得理论建立的模型是否合理，有待于新的观测、工程实践或者科学实验等加以验证。在理论演绎中，为了使理论具有更高的概括性和更广泛的适用性，往往采用一些无量纲参数如雷诺数、马赫数、泊松比等。这些参数既反映物理本质，又是单纯的数字，不受尺寸、单位制、工程性质、实验装置类型的牵制。
力学研究工作方式是多样的：有些只是纯数学的推理，甚至着眼于理论体系在逻辑上的完善化；有些着重数值方法和近似计算；有些着重实验技术等等。而更大量的则是着重在运用现有力学知识，解决工程技术中或探索自然界奥秘中提出的具体问题。
现代的力学实验设备，诸如大型的风洞、水洞，它们的建立和使用本身就是一个综合性的科学技术项目，需要多工种、多学科的协作。应用研究更需要对应用对象的工艺过程、材料性质、技术关键等有清楚的了解。在力学研究中既有细致的、独立的分工，又有综合的、全面的协作。

【应用领域】
力学是物理学、天文学和许多工程学的基础，机械、建筑、航天器和船舰等的合理设计都必须以经典力学为基本据。机械运动是物质运动的最基本的形式。机械运动亦即力学运动。
在力学理论的指导或支持下取得的工程技术成就不胜枚举。最突出的有：以人类登月、建立空间站、航天飞机等为代表的航天技术；以速度超过5倍声速的军用飞机、起飞重量超过300t、尺寸达大半个足球场的民航机为代表的航空技术；以单机功率达百万千瓦的汽轮机组为代表的机械工业，可以在大风浪下安全作业的单台价值超过10亿美元的海上采油平台；以排水量达5×105t的超大型运输船和航速可达30多节、深潜达几百米的潜艇为代表的船舶工业；可以安全运行的原子能反应堆；在地震多发区建造高层建筑；正在陆上运输中起着越来越重要作用的高速列车，等等，甚至如两弹引爆的核心技术，也都是典型的力学问题。

【重要著作】
1687年7月出版的《自然哲学的数学原理》（拉丁文：Philosophiae Naturalis Principia Mathematica），牛顿介绍了力学的基本运动三定律与基本的力学量。

【著名人物】
1.阿基米德
古希腊的阿基米德对杠杆平衡、物体重心位置、物体在水中受到的浮力等作了系统研究，确定它们的基本规律，初步奠定了静力学即平衡理论的基础。
2.伽利略
伽利略在实验研究和理论分析的基础上，最早阐明自由落体运动的规律，提出加速度的概念。
3.牛顿
牛顿继承和发展前人的研究成果(特别是开普勒的行星运动三定律)，提出物体运动三定律。

【发展趋势】
（1）固体力学
经典的连续介质力学将可能会被突破。新的力学模型和体系，将会概括某些对宏观力学行为起敏感作用的细观和微观因素，以及这些因素的演化，从而使复合材料(包括陶瓷、聚合物和金属)的强化、韧化和功能化立足于科学的认识之上。
固体力学将融汇力-热-电-磁等效应。机械力与热、电、磁等效应的相互转化和控制，目前大都还限于测量和控制元件上，但这些效应的结合孕育着极有前途的新机会。近来出现的数百层叠合膜“摩天大厦”式的微电子元器件，已迫切要求对这类力-热-电耦合效应做深入的研究。以“Mechronics”为代表的微机械、微工艺、微控制等方面的发展，将会极大地推动对力-热-电-磁耦合效应的研究。
（2）流体力学
今后，空天飞机和新一代的超声速民航机的成功研制将首先取决于流体力学的进展。在有关的高温空气动力学中必须放弃原先的热力学平衡的假定。吸气式发动机中H2，O2在超声速流动状态下的混合、点火等，都是过去的理论和实践未能解决的难题。超声速流边界层的控制、减阻以及降噪控制等也带来一系列新问题。
（3）一般力学
一般力学近来已开始进入生物体运动问题的研究，研究了人和动物行走、奔跑及跳跃中的力学问题。这种在宏观范围内对生物体进行的研究，已经带来了一些新的结果。亿万年生物进化的结果，的确把优化的运动机能赋与了生存下来的物种。对其进一步研究，可以提供生物进化方向的理性认识，也可为人类进一步提高某些机构或机械的性能提供方向性的指导。以下几个方面的问题应当给予充分重视：(1)固体的非平衡/不可逆热力学理论；(2)塑性与强度的统计理论；(3)原子乃至电子层次上子系统(原子键，位错，空位等缺陷)的动力学理论。为深入进行这些研究，应当充分利用与开发计算机模拟(如分子动力学)和现代宏、细、微观实验与观测技术。

工科离不开力学，
在工科基础课中，开设了不同的力学课程：
理论力学，假设物体不发生变形，用传统数学物理方法研究一切质点，物体的运动，静力学和动力学原理，机械原理的理论基础。
材料力学，传统方法研究物体在各种载荷下，包括静力，静扭矩，静弯矩，振动，碰撞等，机械零部件和装配设计，机械加工的理论基础。
流体力学，研究一切流体在容器、管道中运动规律和力学特性，液压、气动、热分析的理论基础。
分析力学，使用计算数学方法分析力学
有限元素法，把受力对象拆解成有限个元素，对每个元素进行受力分析，通过联立偏微分方程组，用泛函求解，计算出每个元素，每个节点的应力应变。联立方程组可化为刚度矩阵和自由度组成的矩阵方程。