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对流体力学的认识
 
一、概述
流体力学是力学的一门分支,是研究流体(包含气体、液体及等离子体)现象以及相关力学行为的科学。流体力学可以按照研究对象的运动方式分为流体静力学和流体动力学,前者研究处于静止状态的流体,后者研究力对于流体运动的影响。流体力学按照应用范围,分为水力学及空气动力学等等。
二、发展
1738年瑞士数学家:伯努利在名著《流体动力学》中提出了伯努利方程。1755年欧拉在名著《体运动的一般原理》中提出理想流体概念,并建立了理想流体基本方程和连续方程,从而提出了流体运动的解析方法,同时提出了速度势的概念。1781年拉格朗日首先引进了流函数的概念。1826年法国工程师纳维,1845年英国数学家、物理学家斯托克思提出了著名的N-S方程。1876年雷诺发现了流体流动的两种流态:层流和紊流。1858年亥姆霍兹指出了理想流体中旋涡的许多基本性质及旋涡运动理论,并于1887年提出了脱体绕流理论。19世纪末,相似理论提出,实验和理论分析相结合。1904年普朗特提出了边界层理论。20世
纪60年代以后,计算流体力学得到了迅速的发展。流体力学内涵不断地得到了充实与提高。
 
三、研究内容
流体是气体和液体的总称。在人们的生活和生产活动中随时随地都可遇到流体,所以流体力学是与人类日常生活和生产事业密切相关的。大气和水是最常见的两种流体,大气包围着整个地球,地球表面的70%是水面。大气运动、海水运动(包括波浪、潮汐、中尺度涡旋、环流等)乃至地球深处熔浆的流动都是流体力学的研究内容。因此,流体力学既包含自然科学的基础理论,又涉及工程技术科学方面的应用。此外,如从流体作用力的角度,则可分为流体静力学、流体运动学和流体动力学;从对不同“力学模型”的研究来分,则有理想流体动力学、粘性流体动力学、不可压缩流体动力学、可压缩流体动力学和非牛顿流体力学等。
四、研究方法
进行流体力学的研究可以分为现场观测、实验室模拟、理论分析、数值计算四个方面。
五、流体力学应用领域
除水和空气以外,流体还指作为汽轮机工作介质的水蒸气、润滑油、地下石油、含泥沙的江水、血液、超高压作用下的金属和燃烧后产生成分复杂的气体、高温条件下的等离子体等等。