人类生活在一个流动的世界中,风的运动、水的流动、潮汐的变化乃至火山岩浆的运动,流动无处不在。研究流动作用与规律的流体力学,抽象概念多、理论性强、复杂难懂,是一门公认的难学课程。
我校流体力学教研室的教师脑洞大开,以传统文化作为切入点,点燃学生探索流体流动规律的热情。诗画流体力学创作大赛应运而生。
日前,诗画流体力学创作大赛落下帷幕。大赛共收到来自江苏大学、河海大学、海军工程大学、大连理工大学等21所高校学生提交的件作品。同学们用诗情画意的方式,洞察流体力学现象,阐释流体力学原理,创作了不少优秀的作品,在比赛中运用知识、分享快乐。
书画类作品
洛神云纹(特等奖江苏大学兰轩)
作品以《洛神赋图》以及曹植的《洛神赋》为例。中国画是对流水、清风、云纹等流体表述的集大成者,仅以数条曲线即可勾勒出风云变幻,赋其形状甚至动态,包括飞溅的水花、升腾的云雾和水中的残影。《洛神赋》中提到“体迅飞凫,飘忽若神,凌波微步,罗袜生尘”,就是用层叠的不规则圆来体现,而海浪则是用相对平行但有特定走向的组线表示。凌波微步虽是想象,但也能体现出古人对“浮力”这一概念的理解。画作中许多技法用到了平流、沉积、扩散等等,实际上与水墨类流体相关的毛细作用和流体力学有关。因此,中国画墨色晕染层层叠叠间,亦有流体力学的奥妙。
惊涛组画(特等奖大连理工大学陈思乐)
海浪是一种流体力学现象,并非由水流动引起的,而是一种波动,它是由于流体间的相互摩擦和其他因素形成力传导导致的,可分为风浪、涌浪和近岸浪。
该作品的创作思路来自苏轼的《念奴娇赤壁怀古》。作品运用了油水不合、液体流动性等流体力学原理,通过混合液体颜料在棉麻画布上的吸收、延展和流动性,以及过程中流体相互的牵引、碰撞、融合,不均匀着色,展现出自然瑰丽的流体纹理。作品以流体画这种艺术形式,充分诠释了流体的魅力——可塑性强,容易创作,且充满创造力。
“九龙杯”之流体心(特等奖海军工程大学赵元钧、林立、韩笑)
作品以历史典故为背景,自创诗句,绘制画卷,在诗词画意中学习理解流体力学知识。
明朝时期,一位县官为了博得皇帝赏识,命令瓷工制出了一种名叫“九龙杯”的瓷具进贡皇上,得到了洪武皇帝朱元璋的喜爱。皇帝对“九龙杯”爱不释手,经常拿出盛酒宴请大臣。一次宴会,皇帝有意奖赏几位心腹大臣多喝一点酒,特意安排给他们的酒杯倒满,而对那些平时直言不讳的大臣则只倒一点酒。可谁知那几位被皇帝特意照顾的大臣点酒未喝,御酒全部从杯底漏光了,而其他大臣则高高兴兴地喝上了皇帝赏赐的御酒。皇帝对此甚是不解,究其原因,才知杯心龙首内有一呈倒“U”字形空心虹吸管,管下通杯底小孔。注水时,浅,则管内存有空气,虹吸未成,滴水不漏;满,则虹吸形成,水流殆尽。
该杯公道公平,洪武皇帝便把“九龙杯”命名为“公道杯”。知足者水存,贪心者水尽,一杯鉴人心。
“九龙杯”之流体心
大明景德出瓷器,名曰洪武九龙杯。
文武百官朝上坐,天子大赏心腹臣。
杯中御酒满却空,龙身暗藏虹吸功。
杯酒亦可显公道,流体力学鉴人心。
(诗文为参赛学生原创)
诗词类作品
特别参与奖作家、漫画家冰凌
冰——水
并非真正的坚贞,
只不过借助气候的力量,
把自已装帧成坚硬的冷峻,
晶莹的高傲。
然而这种冷峻的美丽,
又能保持多久呢?
树与风的对话
树对风说:
“你的爱太沉重了,
每一次拥抱,
我便失去一部分生命。”
风回答:“爱就是牺牲!”
树又问:“那你又牺牲了什么?”
风说:“那便是我全部的力!”
江城子穿林打叶(特等奖河海大学邓岚、彭澳)
江城子?穿林打叶
夜寒浓疏雨骤风。
别故城,眼朦胧。
竹深叶密,入林万竿躬。
吹皱残烟声萧萧,遇楚河,疑无踪。
书几划哀愁思伥。
辞旧庵,涕零裳。
雨细露寒,孤桨声远荡。
坠波涟漪浪迢迢,水复常,归何方?
释义:夜色渐渐降临,突然刮起的急风伴随着稀疏的雨滴。游子从故乡离开,穿行在竹林深处,泪眼朦胧,看见劲风将竹子吹得弯下了腰,不仅将林中的残烟吹乱,还产生了萧萧风声。当风吹到竹林尽头的河上时,无影无踪,都怀疑它似乎不见了。
文字并不能言尽游子的愁思,离开竹林边的老屋,涕泪纵横。细雨打湿了衣裳,原本孤寂的心灵感到更加的寒冷。忽然听到有船桨划破河水的声音,循声望去,是一位船家在河上摆渡,雨滴坠落在河面上泛起阵阵涟漪,船桨划在水面上,涌起迢迢波浪。小船消失后,过了一会儿,涟漪散去,水面又恢复了平静。船家渡过河回家,而自己的未来又在哪里?
流体力学注解:风吹进竹林,绕过竹子时产生绕流阻力,对竹子产生较大的外力,使其发生弯曲,好像躬了腰一样。绕流还在竹子后部产生了震动和噪音,瑟瑟作响。当风穿过竹林后,遇上空阔的河流,通流面积变大,速度减慢,且没有任何可视的示踪物体,让游子感觉好像消失了一样。雨滴打落在水面,产生振动源,形成了阵阵涟漪。船桨划过水面,由于产生切应力而使水体流动起来产生波浪,涟漪与波浪通过水面向外传递,传递过程中波的能量逐渐发生衰减,经过一段时间后河面恢复如初。
整篇词通过对风雨形态、声音等的描述,并借助风声消失、水波消减表达了游子离乡后对能否归乡的哀愁和对未来何去何从的迷茫。
旒蕴流韵(特等奖江苏大学谢宇)
旒蕴
风篁捻腻澄鉴淌,风箫清悦哲思漾。
莺喃涡旋喟澹茫,雨催湍流嗟汀漭。
氛氲云粘笼霭夼,岚霏霾滞横筠廊。
暄霁析翳休懿酿,虹销舟泊旌旒扬。
流韵
天朗波宕晏旸,
风喃云翳霭茫。
雨霏舟横汀漾,
曲水流觞,荒唐人赋塃塘。
赏析:《旒蕴》首联描写风拂竹林的清响,演奏排箫的乐声,并化用“汇流澄鉴”的典故,说明看似平平无奇的自然现象蕴含着流体力学运动致声的道理。颔、颈两联寓意流体力学发展进展的难题包括涡旋、湍流、粘滞现象等,它们如同笼罩在流体力学之上的阴霾久久不能消去。尾联则表达流体力学终将“虹销雨霁,大放异彩”的美好愿景。
《流韵》中“风喃云翳霭茫,雨霏舟横汀漾”,既揭示了自然现象中的流体力学,又似“波浪”的形状涵盖于其中,暗示了人与自然的纽带桥梁,万事万物蕴含着流体力学的哲思哲理。而这些看似荒唐的人好比科研领域的“孤勇者”,开拓科学的塃塘。
满江红飞流(特等奖大连理工大学、北华大学周靖宣、马溥原、施晶瑶)
满江红飞流
一帘飞流,断岸悬,静挂如练。
流日夜,万古千年,不曾少减。
人道是逝者如斯,历沧桑本色未变。
乱石处,掀起花一片,惊飞燕。
声若鼓,急似箭。
势同虎,气冲天!
仿佛三军阵,都到眼前
不厌急风送秋雨,最爱四月雪生烟。
君莫问,何处是归程,海天连。
赏析:一帘飞泻的瀑布流水,远远望去,就像纯净雪白的绢一样,悬挂在江边险峻的山崖上。无数个日夜流个不停,也不知过了多少年,但瀑布的水却一点没有减少。都说逝去的时间像流水,可瀑布历尽沧海桑田却依然没有改变(因为在瀑布的源头有源源不断的水汇入)。瀑布在倾泻到底的时候,常常会将乱石堆旁的花丛掀起,花瓣飞舞在空中,惊吓到掠过水面的燕子。
瀑布的声音好像战鼓,湍急的水流如同迸发的弩箭,奔流的姿态如同下山的猛虎,气势直冲云霄。站在瀑布面前,就像站在蓄势待发的三军阵前一样,让人感到震撼。
瀑布从不会埋怨寒冷的秋风将冰凉的雨水吹在自己身上,因为广阔的胸襟才能成就其伟大。瀑布最喜欢四月冰雪消融的时候,热气弥漫,冰雪融化,变成细小的水流,融入到身体后变得更加强壮。不要看瀑布无尽无休地一直在流,就担心它找不到归宿,它的归宿在远方海天相接的地方。
视频类作品
随风而动,扬帆起航(特等奖河海大学林震坤、刘梓润、艾鹏飞)
诗句“长风破浪会有时,直挂云帆济沧海”、“醉后不知天在水,满船清梦压星河”均提到了古代交通工具——帆船。以《三更汎舟谢达》中“风使帆船疾”引出话题“流风(流动的空气)如何影响帆船在水中的航行?”顺风而行,扬起风帆,风推着帆船即可向着目的地前行;逆风时,通过改变船帆与风向的夹角,帆船以“之”字形轨迹航行,也能乘风破浪,到达终点。作者