| 词条 | 流体力学 |
| 类别 | 中文百科知识 |
| 释义 | 流体力学liuti lixue研究液体、气体和等离子体在静止或运动时的宏观状态及规律的科学。是经典力学的一个分支。流体静力学、流体运动学、流体动力学以及空气动力学和气体动力学都属于流体力学的范畴。1738年，丹尼尔·伯努利在《流体力学或者关于流体的力和运动的记录》一书中首次提出了流体力学这 一名称。空气和水是流体力学最重要的研究对象，而牛顿运动定律和质量守恒定律则是流体力学理论大厦的两根柱石。流体力学研究流体的典型流动，包括位势流、涡旋、层流、湍流和边界层。人们很早就已经知道利用空气和水为自己服务了。无论是古代地中海沿岸的国家还是古代的中国和印度都先后发明了利用风力和浮力进行捕鱼、运输和战争的船舶。加上古埃及的尼罗河水灌溉系统和罗马帝国城市的供水系统等水力工程的不断涌现，使人们对流体的力学性质的认识逐渐加深。古希腊时代，水的力学性质已经得到初步的说明。这样，流体力学的萌芽渐渐地开始生长起来。2000年前，人们发现了关于浮力的阿基米德定律。17世纪后，流体的压强，帕斯卡定律以及流体力学的基本方程和流体的各种理论模型被相继提出，使流体力学进入了飞速发展的时代。经过丹尼尔·伯努利、克莱罗特、达朗贝尔等人的努力，由欧拉和拉格朗日最后完成了流体力学的体系化。流体力学的基本方程组非常复杂，再加上流体粘滞性带来的不利影响，使计算具体的流体力学问题变得十分困难。在相当长时期内，只能对比较简单的情况和对简化了的流体动力学方程进行计算。直到大型电子计算机的出现和计算机软件的日益发展及新的计算方法的不断涌现，才给流体力学问题的解决带来了一片光明。现在，电子计算机的数值模拟与风洞等实验装置的实验模拟相配合，已成为设计飞机、导弹等飞行器的最佳模式。它既可以节省大量的研制经费，又可以大大缩短研制周期。❶流体静力学：研究流体处于静止状态时的力学性质。如压强、力及平衡条件等的科学。流体静力学在流体力学的各个分支中最先创立。其主要的内容包括：第一，在重力场中，静止流体内部的压强仅在竖直方向发生变化。比如，而液体内部深度h处的压强为p=p0+ρgh。式中p0为h=0处的压强值；第二，加在密闭容器内液体上的压强，可以瞬时地、等值传递到流体内的各点和器壁；第三，静止流体会对浸入其中的物体施以浮力，而浮力的方向与重力方向相反，浮力的大小等于被排开流体所受重力的大小；第四，全部或部分浸入静止流体内的浮体，其稳定性取决于浮体的重心与浮心之间的相对位置。流体的静止状态是指流体内各质量元均处在与所选坐标系无相对运动的状态。静止状态使流体的力学问题变得易于数学处理，加上流体静力学的分析方法，在一定程度上又对流体力学的其他分支具有普遍意义，所以流体静力学很适宜做为整个流体力学的开始，这对以后处理流体运动学和动力学中的复杂问题很有益处。流体静力学具有重要的实用价值。潜水装置、容纳流体的容器(如氧气瓶、贮油罐等)、水库与河道的堤坝和闸门、供水排水的管道以及各种液压机和压力测量仪器都要依据流体静力学的理论进行设计。 流体力学连续介质力学的一部分。研究流体（包括液体和气体）机械运动规律的学科。分为流体静力学和流体动力学。流体静力学研究静止或平衡运动状态下流体状态和受力规律；流体动力学研究流体的运动与各作用因素的关系。有各种分支如高速空气动力学等。 流体力学力学中研究流体（包括液体和气体）运动规律的学科。分为“流体动力学”和“流体静力学”两大类。前者研究作用在流体上的力及由此引起的运动；后者则研究静止流体对外所作用的压强和力。该学科既含自然科学的基础理论，又涉及工程技术科学方面的应用。 流体力学研究在各种力作用下，流体（气体和液体）的静止状态、运动状态和流体与固体边界相互作用规律的力学分支。流体静力学基础是生存于约公元前287年至前212年的阿基米德奠定的。生存于1452年至1519年的达·芬奇在其著作中谈到了水波、管流、水力机械和鸟的飞翔原理。1687年牛顿做了剪切流动实验，提出流体黏性阻力与剪切力成正比的牛顿黏性定律。丹尼尔第一·伯努利在其1738年出版的《水动力学，关于流体中力和运动的说明》中提出了反映理想流体(不可压缩、不计黏性)能量守恒定律，即伯努利定理。1755年欧拉给出了理想流体动力学方程。纳维和斯托克斯分别于1821年和1845年建立了考虑流体黏性的流体运动方程，为流体动力学奠定了理论基础。1904年普朗特创立的边界层理论，使流体力学与从实践中总结出来的经验科学——水力学得到了统一。20世纪，流体力学已发展成为基础科学体系的一部分。其分支学科有流体静力学、流体运动学和流体动力学，流体动力学又可分为液体动力学和气体动力学两大部分。 |
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