流体力学

流体力学是研究流体如何运动以及对它们的作用力。(流体包括液体气体)。

流体力学可分为流体静力学和流体动力学,前者是对静止的流体的研究,后者是对运动的流体的研究。它是连续体力学的一个分支,是一门不使用物质是由原子构成的信息来建立模型的学科。

对流体力学的研究至少可以追溯到古希腊时代,当时阿基米德在流体静力学方面有了一个开端。然而,流体力学,特别是流体动力学,是一个活跃的研究领域,有许多未解决或部分解决的问题。流体力学在数学上可能很复杂。有时,它最好通过数值分析来解决,通常使用计算机。一门现代学科,称为计算流体力学(CFD),致力于用这种方法来解决流体力学问题。

达芬奇对流体力学的两项研究Zoom
达芬奇对流体力学的两项研究

与连续体力学的关系

流体力学是连续体力学的一个分支学科,如下表所示。

连续性力学:对连续材料的物理学研究。

固体力学:研究具有确定静止形状的连续材料的物理学。

弹性:描述的是在施加应力后,材料会恢复到其静止形状。

塑性:描述了在施加足够大的应力后永久变形的材料。

流变学:研究具有固体和流体特性的材料

流体力学:研究连续材料的物理学,这些材料具有其容器的形状。

非牛顿流体

牛顿流体

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问题和答案

问:什么是流体力学?
答:流体力学是研究液体和气体如何运动,以及作用在它们身上的力。

问:流体力学是如何划分的?
答:流体力学分为两个分支:流体静力学和流体动力学,前者研究静止的流体,后者研究运动的流体。

问:什么是连续体力学?
答:连续体力学是一门模拟物质的学科,它不考虑物质是由原子构成的。

问:流体力学的研究可以追溯到什么时候?
答:流体力学的研究至少可以追溯到古希腊,流体静力学的开端是由阿基米德提出的。

问:流体力学是一个活跃的研究领域吗?
答:是的,流体力学,特别是流体动力学,是一个活跃的研究领域,有许多未解决的,或部分解决的问题。

问:为什么流体力学在数学上会很复杂?
答:流体力学在数学上可能很复杂,因为它涉及复杂的方程、数学模型和数值分析,这些都是用来描述流体的行为。

问:什么是计算流体力学(CFD)?
答:计算流体力学(CFD)是一门现代学科,旨在通过数值分析解决流体力学问题,通常使用计算机。

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