流体力学 - 搜狗百科
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，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，分为水力学及等等。流体力学是的一门分支，是以宏观的角度来考虑系统特性，而不是微观的考虑系统中每一个粒子的特性。流体力学（尤甚是流体动力学）是一个活跃的研究领域，其中有许多尚未解决或部分解决的问题。流体动力学在数学上非常复杂，最佳的处理方式是利用电脑进行数值分析。
英语与其他外语
纳维-斯托克斯方程
Fluid Mechanics 5th Ed.
气体，液体以及
力学流体力学是连续介质力学的一门分支，是研究流体（包含气体，液体以及等离子态）现象以及相关力学行为的科学。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，还可按流动物质的种类分为水力学，空气动力学等等。描述流体运动特征的基本方程是纳维-斯托克斯方程，简称N-S方程。纳维-斯托克斯方程基于，表示流体运动与作用于流体上的力的相互关系。纳维-斯托克斯方程是非线性微分方程，其中包含流体的运动速度，压强，密度，粘度，温度等变量，而这些都是空间位置和时间的函数。一般来说，对于一般的问题，需要同时将纳维-斯托克斯方程结合、，热力学方程以及介质的材料性质，一同求解。由于其复杂性，通常只有通过给定边界条件下，通过计算机数值计算的方式才可以求解。流体力学中研究得最多的流体是水和空气。1738年出版他的专著时，首先采用了水动力学这个名词并作为书名；1880年前后出现了空气动力学这个名词；1935年以后，人们概括了这两方面的知识，建立了统一的体系，统称为流体力学。应用领域除水和空气以外，流体还指作为工作介质的水蒸气、润滑油、地下石油、含泥沙的、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。气象、水利的研究，船舶、飞行器、叶轮机械和核电站的设计及其运行，或炸药的爆炸，汽车制造（联众集群），以及天体物理的若干问题等等，都广泛地用到流体力学知识。许多现代科学技术所关心的问题既受流体力学的指导，同时也促进了它不断地发展。1950年后，的发展又给予流体力学以极大的推动。
·连续体假设物质都由分子构成,尽管分子都是离散分布的,做无规则的热运动.但理论和实验都表明,在很小的范围内,做热运动的流体分子微团的统计平均值是稳定的.因此可以近似的认为流体是由连续物质构成,其中的温度,密度,压力等物理量都是连续分布的标量场.·质量守恒质量守恒目的是建立描述流体运动的方程组.描述为:流进绝对坐标系中任何闭合曲面内的质量等于从这个曲面流出的质量,这是一个积分方程组,化为微分方程组就是:密度和速度的乘积的是零(无散场).用欧拉法描述为:流体微团质量的随时间的变化率为零。·流体力学在微观是无限大，并且是低速运动，属于经典力学的范畴。因此动量定理和动量矩定理适用于流体微元。·应力张量对流体微元的作用力，主要有表面力和体积力，表面力和体积力分别是力在单位面积和单位体积上的量度，因此它们有界。由于我们在建立流体力学基本方程组的时候考虑的是尺寸很小的流体微元，因此流体微团表面所受的力是尺寸的二阶小量，体积力是尺寸的三阶小量，故当体积很小时，可以忽略体积力的作用。认为流体微团只是受到表面力（表面应力）的作用。非的流体中，流体微团位置不同，表面法向不同，所受的应力是不同的，应力是由一个二阶张量和曲面法向的内积来描述的，二阶应力张量只有三个量是独立的，因此，只要知道某点三个不同面上的应力，就可确定这个点的应力分布情况。·粘性假设流体具有粘性，利用粘性定理可以导出应力张量。·能量守恒具体表述为：单位时间内体积力对流体微团做的功加上表面力和流体微团变形速度的乘积等于单位时间内流体微团的内能增量加上流体微团的动能增量
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。、(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。20世纪初，世界上第一架飞机出现以后，飞机和其他各种飞行器得到迅速发展。20世纪50年代开始的航天飞行，使人类的活动范围扩展到其他星球和银河系。航空航天事业的蓬勃发展是同流体力学的分支学科——和气体动力学的发展紧密相连的。这些学科是流体力学中最活跃、最富有成果的领域。石油和天然气的开采，地下水的开发利用，要求人们了解流体在多孔或缝隙介质中的运动，这是流体力学分支之一——渗流力学研究的主要对象。渗流力学还涉及的防治，化工中的浓缩、分离和多孔过滤，燃烧室的冷却等技术问题。燃烧离不开气体，这是有化学反应和热能变化的流体力学问题，是物理-化学的内容之一。爆炸是猛烈的瞬间能量变化和，涉及气体动力学，从而形成了。沙漠迁移、河流泥沙运动、管道中煤粉输送、化工中气体催化剂的运动等，都涉及流体中带有固体颗粒或液体中带有气泡等问题，这类问题是多相流体力学研究的范围。等离子体是、带等量的离子以及中性粒子的。等离子体在磁场作用下有特殊的运动规律。研究等离子体的运动规律的学科称为和电磁流体力学，它们在、、宇宙气体运动等方面有广泛的应用。风对建筑物、桥梁、电缆等的作用使它们承受载荷和激发振动；废气和废水的排放造成环境污染；河床冲刷迁移和海岸遭受侵蚀；研究这些流体本身的运动及其同人类、动植物间的相互作用的学科称为环境流体力学(其中包括环境空气动力学、建筑空气动力学)。这是一门涉及经典流体力学、、和水力学、结构动力学等的新兴边缘学科。研究人体或其他动植物中有关的流体力学问题，例如血液在血管中的流动，心、肺、肾中的生理流体运动和植物中营养液的输送。此外，还研究鸟类在空中的飞翔，动物在水中的游动，等等。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、和流体动力学；从对不同“”的研究来分，则有理想流体动力学、粘性流体动力学、不动力学、可压缩流体动力学和非牛顿流体力学等。
纳维-斯托克斯方程（Navier-Stokesequations），以-路易·纳维(Claude-LouisNavier)和乔治·盖伯利尔·斯托克斯命名，是一组描述象液体和空气这样的流体物质的方程。这些方程建立了流体的粒子动量的改变率(加速度)和作用在液体内部的压力的变化和耗散粘滞力(类似于摩擦力)以及重力之间的关系。这些粘滞力产生于分子的相互作用，能告诉我们液体有多粘。这样，纳维-斯托克斯方程描述作用于液体任意给定区域的力的动态平衡。它们是最有用的一组方程之一，因为它们描述了大量对学术和经济有用的现象的物理过程。它们可以用于建模天气，洋流，管道中的水流，星系中恒星的运动，翼型周围的气流。它们也可以用于飞行器和车辆的设计，血液循环的研究，电站的设计，污染效应的分析，等等。纳维-斯托克斯方程依赖微分方程来描述流体的运动。这些方程，和不同，不寻求建立所研究的变量（譬如速度和压力）的关系，而是建立这些量的变化率或通量之间的关系。用来讲，这些变化率对应于变量的导数。这样，最简单情况的0粘滞度的的纳维-斯托克斯方程表明加速度（速度的导数，或者说变化率）是和内部压力的导数成正比的。这表示对于给定的物理问题的纳维-斯托克斯方程的解必须用微积分的帮助才能取得。实用上，只有最简单的情况才能用这种方法解答，而它们的确切答案是已知的。这些情况通常设计稳定态（流场不随时间变化）的非湍流，其中流体的很大或者其速度很小（小的）。对于更复杂的情形，例如这样的全球性气象系统或机翼的升力，纳维-斯托克斯方程的解必须借助计算机。这本身是一个科学领域，称为计算流体力学。在解释纳维-斯托克斯方程的细节之前，首先，必须对流体作前文提到的基本假设。第一个是流体是连续的。这强调它不包含形成内部的空隙，例如，溶解的气体的气泡，而且它不包含雾状粒子的聚合。另一个必要的假设是所有涉及到的场，全部是的，例如压强，速度，密度，温度，等等。该方程从质量，动量，和能量的守恒的基本原理导出。对此，有时必须考虑一个有限的任意体积，称为控制体积，在其上这些原理很容易应用。该有限体积记为Ω，而其表面记为?Ω。该控制体积可以在空间中固定，也可能随着流体运动。这会导致一些特殊的结果。
从阿基米德到，特别是从20世纪以来，流体力学已发展成为基础科学体系的一部分，同时又在工业、农业、交通运输、天文学、地学、生物学、医学等方面得到广泛应用。今后，人们一方面将根据工程技术方面的需要进行流体力学应用性的研究，另一方面将更深入地开展基础研究以探求流体的复杂流动规律和机理。后一方面主要包括：通过湍流的理论和实验研究，了解其结构并建立计算模式；多相流动；流体和结构物的相互作用；流动和分离；生物地学和环境流体流动等问题；有关各种实验设备和仪器等。
流体力学是在人类同自然界作斗争和在生产实践中逐步发展起来的。古时中国有大禹治水疏通江河的传说；秦朝李冰父子带领劳动人民修建的都江堰，至今还在发挥着作用；大约与此同时，古罗马人建成了大规模的系统等等。对流体力学学科的形成作出第一个贡献的是古希腊的阿基米德，他建立了包括物理和浮体稳定性在内的液体平衡理论，奠定了的基础。此后千余年间，流体力学没有重大发展。直到15世纪，意大利达·芬奇的著作才谈到水波、、水力机械、鸟的飞翔原理等问题；17世纪，阐明了静止流体中压力的概念。但流体力学尤其是作为一门严密的科学，却是随着经典力学建立了速度、加速度，力、流场等概念，以及质量、动量、能量三个守恒定律的奠定之后才逐步形成的。
17世纪，力学奠基人牛顿研究了在流体中运动的物体所受到的阻力，得到阻力与流体密度、物体迎流截面积以及运动速度的平方成正比的关系。他针对运动时的内摩擦力也提出了。但是，牛顿还没有建立起流体动力学的理论基础，他提出的许多和结论同实际情形还有较大的差别。之后，法国皮托发明了测量流速的；对运河中船只的阻力进行了许多实验工作，证实了阻力同物体运动速度之间的平方关系；瑞士的欧拉采用了的概念，把中压力的概念推广到运动流体中，建立了，正确地用微分方程组描述了无粘流体的运动；从经典力学的出发，研究供水管道中水的流动，精心地安排了实验并加以分析，得到了流体定常运动下的流速、压力、管道高程之间的关系——。欧拉方程和伯努利方程的建立，是流体动力学作为一个分支学科建立的标志，从此开始了用微分方程和实验测量进行流体运动定量研究的阶段。从18世纪起，理论有了很大进展，在水波、潮汐、涡旋运动、声学等方面都阐明了很多规律。法国对于无旋运动，德国对于涡旋运动作了不少研究……在上述的研究中，流体的粘性并不起重要作用，即所考虑的是无粘流体。这种理论当然阐明不了流体中粘性的效应。
19世纪，工程师们为了解决许多，尤其是要解决带有粘性影响的问题。于是他们部分地运用流体力学，部分地采用归纳实验结果的半经验公式进行研究，这就形成了水力学，至今它仍与流体力学并行地发展。1822年，纳维建立了粘性流体的基本运动方程；1845年，又以更合理的基础导出了这个方程，并将其所涉及的宏观力学基本概念论证得令人信服。这组方程就是沿用至今的纳维-斯托克斯方程(简称N-S方程)，它是流体动力学的理论基础。上面说到的欧拉方程正是N-S方程在粘度为零时的特例。学派从1904年到1921年逐步将N-S方程作了简化，从推理、数学论证和实验测量等各个角度，建立了，能实际计算简单情形下，内流动状态和流体同固体间的粘性力。同时又提出了许多新概念，并广泛地应用到飞机和的设计中去。这一理论既明确了的适用范围，又能计算物体运动时遇到的。使上述两种情况得到了统一。
20世纪初，飞机的出现极大地促进了空气动力学的发展。的发展，期望能够揭示飞行器周围的压力分布、飞行器的受力状况和阻力等问题，这就促进了流体力学在实验和理论分析方面的发展。20世纪初，以儒科夫斯基、恰普雷金、普朗特等为代表的科学家，开创了以无粘不可压缩流体位势流理论为基础的机翼理论，阐明了机翼怎样会受到举力，从而把很重的飞机托上天空。机翼理论的正确性，使人们重新认识无粘流体的理论，肯定了它指导工程设计的重大意义。机翼理论和边界层理论的建立和发展是流体力学的一次重大进展，它使无粘流体理论同粘性流体的边界层理论很好地结合起来。随着汽轮机的完善和飞机飞行速度提高到每秒50米以上，又迅速扩展了从19世纪就开始的，对变化效应的实验和理论研究，为高速飞行提供了理论指导。20世纪40年代以后，由于喷气推进和火箭技术的应用，飞行器速度超过声速，进而实现了航天飞行，使气体高速流动的研究进展迅速，形成了气体动力学、物理-化学流体动力学等分支学科。
以这些理论为基础，20世纪40年代，关于炸药或天然气等介质中发生的爆轰波又形成了新的理论，为研究原子弹、炸药等起爆后，激波在空气或水中的传播，发展了爆炸波理论。此后，流体力学又发展了许多分支，如高超声速、空气动力学、稀薄空气动力学、电磁流体力学、计算流体力学、两相(气液或气固)流等等。这些巨大进展是和采用各种数学分析方法和建立大型、精密的实验设备和仪器等研究手段分不开的。从50年代起，不断完善，使原来用分析方法难以进行研究的课题，可以用数值计算方法来进行，出现了计算流体力学这一新的分支学科。与此同时，由于民用和军用生产的需要，液体动力学等学科也有很大进展。，根据结构力学和的需要，出现了计算弹性力学问题的。经过十多年的发展，这项新的计算方法又开始在流体力学中应用，尤其是在低速流和流体边界形状甚为复杂问题中，优越性更加显著。21世纪以来又开始了用有限元方法研究高速流的问题，也出现了有限元方法和差分方法的互相渗透和融合。从20世纪60年代起，流体力学开始了流体力学和其他学科的互相交叉渗透，形成新的交叉学科或边缘学科，如物理-化学流体动力学、磁流体力学等；原来基本上只是定性地描述的问题，逐步得到定量的研究，就是一个例子。
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：
现场观测是对自然界固有的流动现象或已有工程的全尺寸流动现象，利用各种仪器进行系统观测，从而总结出流体运动的规律，并借以预测流动现象的演变。过去对天气的观测和预报，基本上就是这样进行的。
不过现场流动现象的发生往往不能控制，发生条件几乎不可能完全重复出现，影响到对流动现象和规律的研究；现场观测还要花费大量物力、财力和人力。因此，人们建立实验室，使这些现象能在可以控制的条件下出现，以便于观察和研究。同物理学、化学等学科一样，流体力学离不开实验，尤其是对新的流体运动现象的研究。实验能显示运动特点及其主要趋势，有助于形成概念，检验理论的正确性。二百年来流体力学发展史中每一项重大进展都离不开实验。
在流体力学中占有重要地位。这里所说的模型是指根据理论指导，把研究对象的尺度改变(放大或缩小)以便能安排实验。有些流动现象难于靠理论计算解决，有的则不可能做原型实验(成本太高或规模太大)。这时，根据模型实验所得的数据可以用像换算那样的简单算法求出原型的数据。
现场观测常常是对已有事物、已有工程的观测，而实验室模拟却可以对还没有出现的事物、没有发生的现象(如待设计的工程、机械等)进行观察，使之得到改进。因此，实验室模拟是研究流体力学的重要方法。
理论分析是根据流体运动的普遍规律如、动量守恒、等，利用数学分析的手段，研究流体的运动，解释已知的现象，预测可能发生的结果。理论分析的步骤大致如下：首先是建立“”，即针对实际流体的力学问题，分析其中的各种矛盾并抓住主要方面，对问题进行简化而建立反映问题本质的“力学模型”。流体力学中最常用的基本模型有：、、不可压缩流体、、平面流动等。
其次是针对流体运动的特点，用将质量守恒、动量守恒、能量守恒等定律表达出来，从而得到连续性方程、动量方程和能量方程。此外，还要加上某些联系流动参量的关系式(例如)，或者其他方程。这些方程合在一起称为流体力学基本方程组。求出方程组的解后，结合具体流动，解释这些解的物理含义和流动机理。通常还要将这些理论结果同实验结果进行比较，以确定所得解的准确程度和力学模型的适用范围。从基本概念到基本方程的一系列定量研究，都涉及到很深的数学问题，所以流体力学的发展是以数学的发展为前提。反过来，那些经过了实验和工程实践考验过的流体力学理论，又检验和丰富了，它所提出的一些未解决的难题，也是进行数学研究、发展数学理论的好课题。在流体力学理论中，用简化性质的方法建立特定的流体的理论模型，用减少和减少未知函数等方法来简化数学问题，在一定的范围是成功的，并解决了许多实际问题。对于一个特定领域，考虑具体的物理性质和运动的具体环境后，抓住主要因素忽略次要因素进行抽象化也同时是简化，建立特定的力学理论模型，便可以克服数学上的困难，进一步深入地研究流体的平衡和运动性质。20世纪50年代开始，在设计携带人造卫星上天的时，配合实验所做的理论研究，正是依靠一维定常流的引入和简化，才能及时得到指导设计的流体力学结论。此外，流体力学中还经常用各种小扰动的简化，使微分方程和边界条件从非线性的变成线性的。声学是流体力学中采用小扰动方法而取得重大成就的最早学科。声学中的所谓小扰动，就是指声音在流体中传播时，流体的状态(压力、密度、速度)同声音未传到时的差别很小。水波理论、薄机翼理论等虽然由于简化而有些粗略，但都是比较好地采用了小扰动方法的例子。每种合理的简化都有其力学成果，但也总有其局限性。例如，忽略了密度的变化就不能讨论声音的传播；忽略了粘性就不能讨论与它有关的阻力和某些其他效应。掌握合理的简化方法，正确解释简化后得出的规律或结论，全面并充分认识简化模型的适用范围，正确估计它带来的同实际的偏离，正是流体力学理论工作和实验工作的精华。流体力学的基本方程组非常复杂，在考虑粘性作用时更是如此，如果不靠计算机，就只能对比较简单的情形或简化后的或N-S方程进行计算。20世纪30～40年代，对于复杂而又特别重要的流体力学问题，曾组织过人力用几个月甚至几年的时间做数值计算，比如圆锥做超声速飞行时周围的无粘流场就从1943年一直算到1947年。数学的发展，计算机的不断进步，以及流体力学各种计算方法的发明，使许多原来无法用理论分析求解的复杂流体力学问题有了求得数值解的可能性，这又促进了流体力学计算方法的发展，并形成了“计算流体力学”。从起，在飞行器和其他涉及流体运动的课题中，经常采用做数值模拟，这可以和物理实验相辅相成。数值模拟和实验模拟相互配合，使科学技术的研究和工程设计的速度加快，并节省开支。
解决流体力学问题时，现场观测、实验室模拟、理论分析和数值计算几方面是相辅相成的。实验指导，才能从分散的、表面上无联系的现象和实验数据中得出规律性的结论。反之，理论分析和数值计算也要依靠现场观测和实验室模拟给出物理图案或数据，以建立流动的力学模型和数学模式；最后，还须依靠实验来检验这些模型和模式的完善程度。此外，实际流动往往异常复杂(例如湍流)，理论分析和数值计算会遇到巨大的数学和计算方面的困难，得不到具体结果，只能通过现场观测和实验室模拟进行研究。
流体力学研究InternationalJournalofFluidDynamics是一本关注流体力学领域最新进展的国际中文期刊，由汉斯出版社编辑发行。主要刊登流体力学领域最新技术及成果展示的相关学术论文。支持思想创新、学术创新，倡导科学，繁荣学术，集学术性、思想性为一体，旨在为了给世界范围内的科学家、学者、科研人员提供一个传播、分享和讨论流体力学领域内不同方向问题与发展的交流平台。研究领域：流体力学理论流体力学水动力学气体动力学悬浮体力学粘性流体力学多相流体力学渗流力学物理—化学流体力学电磁流体力学非牛顿流体力学流体力学旋转与分层流体力学辐射流体力学计算流体力学实验流体力学环境流体力学微流体力学流体力学其他学科
力学分支学科、动力学、流体力学、、、、材料力学、、、结构力学、弹性力学、塑性力学、、磁流体力学、空气动力学、、、、生物力学、计算力学静态液体的压力分布、容器壁的受力、自由表面的形成、静浮力、、浮动物体的稳定性考虑、不内的压力变化、静态可压缩流体的压力随高度之变化、标准的大气、使被局限流体保持静态的表面力效应、静态不可压缩流体之潜浸表面上的液体静态作用力、力作用于平面上的问题、潜浸曲面上之流体静态作用力主要物理学概览、力学、热学、光学、声学、、、固体物理学
前言 第一章
流体的基本物理性质
流体的概念
流体的密度
流体的压缩性和膨胀性
流体的黏性
液体的表面张力和
习题 第二章
流体静力学
作用在流体上的力
流体静压强及其特性
流体平衡微分方程
流体静力学基本方程
压强的计量
液体的相对平衡
静止液体作用在固体壁面上的总压力
习题 第三章
研究流体运动的方法
流体运动的几个基本概念
流体微团运动分析
流体运动的分类
控制体分析方法——输运方程
流体运动的连续性方程
习题 第四章
流体动力学基本方程
黏性流体中的应力
黏性流体运动微分方程
理想流体运动微分方程
理想流体运动微分方程的积分与
黏性流体总流的伯努利方程
第七节动量方程
动量矩方程
相对运动的伯努利方程
习题 第五章
黏性流体的管内流动与管路计算
黏性流体的层流与紊流状态
管内流动能量损失的类型
圆管中的层流流动
黏性流体的紊流流动
沿程损失系数的实验研究
非圆截面管路沿程损失的计算
管路中的局部损失
管路水力计算
习题 第六章
流体的旋涡运动
旋涡运动的几个基本概念
涡管强度守恒定理
旋涡的保持性定理’
习题 第七章
不可压缩流体平面势流
有势流动的速度势函数
几种简单的势流流动
平面势流的叠加流动
绕有环量的流动
复位势和复速度
习题 第八章
不可压缩流体二维
边界层的基本概念
不可压缩流体层流边界层方程
边界层动量
边界层的位移厚度和动量损失厚度
平板层流边界层近似计算
…… 第九章
紊流射流 第十章
机翼和叶栅工作原理 第十一章
气体动力学基础 第十二章
与量纲分析 第十三章
两相流体力学 参考文献
The content and treatment in this edition remain in accordance with what was said in the preface to the first edition (see below). My chief care in revising and augmenting has been to comply with this principle. Despite the lapse of thirty years, the previous edition has, with very slight exceptions, not gone out of date. Its material has been only fairly slightly supplemented and modified. About ten new sections have been added.
三年前受委托，承担了研制《新世纪网络课程——流体力学》的任务。根据教育部关于“对教学思想、内容、体系、方法、手段进行一体化改革”的要求，并为了体现网络课程的开放性和学习自主性等特点，在内容体系和结构形式等方面对传统的教材模式作了较大的改革。一年后被告知，还需要一本与之配套的文字教材，本教材就是在这样的背景下立项的。两年内要同时完成两种教材的编写和研制，压力和工作量确实不小。经过两年的努力现在终于完稿出版，除了感到如获重负以外，还有一种“丑媳妇见公婆”的感觉。一方面“丑媳妇”需要得到“公婆”的认可；另一方面也要善于听取各方意见，不断提高自身素质，变成一个“俏媳妇”。作为文字教材，本教材的内容涵盖了网络课程的内容，且比其更丰富、完整和详尽。当选用本教材作为课堂教学的教材时，网络课程可作为课外复习和辅助教材。 本书（下册）是根据教育部关于培养新世纪人才，提高其应用和创新能力的要求新设置的，称为“应用和进展篇”。作为一个的本科生，仅仅掌握流体力学的理论知识是不够的，必须将其应用于工程实际中去，学习如何将理论与实际结合起来，如何灵活运用各种分析方法，在应用过程中加深对理论知识的理解。通过本册的学习，熟悉常用工程领域中的应用知识，尤其是流体测量方面的知识和技能是工科学生应具备的基本功。作为21世纪的大学生，仅仅掌握经典的流体力学知识也是不够的，应密切注意流体力学的新进展，培养创新意识，本册在这方面有引导性的介绍。任何学科要取得进展必须要有创新意识。在传统的领域里采用新的方法就是创新，包括新的理论、新的分析方法、新的实验手段等；必须随时注意流体测量技术方面的新进展，将新的测量手段引入传统的领域常常能取得新的成果；将在某一传统领域里被证明是行之有效的理论和方法推广应用到另一个新领域里也是创新；若这两个领域分属两个学科则称为学科交叉，将新形成的学科称为交叉学科，如计算流体力学、生物流体力学、环境流体力学等。在将理论知识应用于工程实际的过程中还会意识到任何理论都不是十全十美的，而是存在着某些局限性。所有新的理论都是在克服旧理论局限性的过程中发展起来的，在这里应用和进展是统一的。
，1944年生于，1962年毕业于上海市中学，1968年毕业于中国科学技术大学近代力学系。1981年于获硕士学位，同年任教于上海交通大学工程力学系。现任上海交通大学教授，。主编教育部《新世纪网络课程流体力学》、《流体力学多媒体电子教案（绪论篇）》等。任、中国生物医学工程学会生物力学专业委员会《》杂志编委，上海市生物力学专业委员会委员，获2000年度中国高校科技进步二等奖、2002年度军队科技进步二等奖等。研究领域为生物力学（生物流体力学）。 单雪雄，1966年毕业于中国科学技术大学近代力学系，1981年于上海交通大学获硕士学位，现任上海交通大学工程力学系教授，博士生导师。任中国力学会《》学报编委，中国会计算空气动力学专业委员会委员，上海航空学会空气动力学专业委员会委员。在计算空气动力学方面获1993年国家科技进步三等奖，1992年上海市科技进步一等奖，1996年航天总公司科技进步二等奖。在流体力学实验技术方面获1992年和1996年TST奖用金二等奖。研究领域为计算空气动力学、技术。 姜楫，1967年毕业于上海交通大学机械系，1982年于上海交通大学获硕士学位，现任上海交通大学工程力学系副教授，。任上海交通大学院长助理、中国力学会力学科普工作委员会副秘书长。2001年获上海市教学成果优秀奖；1991年获中船总公司科技进步三等奖，1990年和1987年分别获上海市科技进步三等奖。研究领域为流体力学、水下噪声。
本教材为准备学习流体力学基础知识的工程专业本科生编写。对这类学生来说，他们需要跨越一条存在于专业需要和自身知识结构之间的沟壑。几乎所有的工程专业直接或间接都与流体力学有关系，随着科技的发展和的普及，各类工程专业对流体力学知识的需求日趋增长。另一方面，大多数学生对流体运动的感性认识明显的比对固体运动贫乏。本教材的宗旨是帮助这些学生顺利跨越这道沟壑，使其正确掌握能面向新世纪要求的流体力学知识。 在世纪之交，流体力学教学面临来自两方面的挑战：一是流体力学学科进入了一个新的发展时期。主要表现在流体力学的分析手段更为先进，处理流动问题的能力更为强大，对流体运动的认识更加深刻；流体力学与工程技术的结合不再局限于两个专业之间的简单合作，而是进入了相互融合的阶段；流体力学与其他学科领域的交叉渗透进一步深入和扩大等。为了适应这些变化，要求教材的体系和内容必须作相应调整和更新。二是教学课时压缩。在保证基本内容和适当增加扩展内容的前提下，要求教材在内容编排上更加科学合理，叙述精练准确，有利于学生自主学习，并加强多种媒体形式的辅助教学等。根据以上要求，本教材在以下几方面作了探索： （1）改变传统模式，建立新的内容体系。将全书分为绪论篇、基础篇、专题篇和应用与进展篇四部分，约200个知识点。绪论篇综述了流体力学在推动社会和科技发展中所起的重要作用；基础篇围绕流体力学三大要素（流体、运动和力）介绍各专业共同必须具备的基本概念、观点、理论和方法；专题篇介绍运用基本理论和方法对五个不同类型流动问题的分析求解过程和有代表性的结果，供不同专业选用；应用与进展篇介绍流体力学在三个工程领域中的应用，及在计算流体力学和测量技术等领域中的进展。 （2）改变传统结构，建立枝状开放式结构。将全书分为四个层次，各层次均具有相对独立性和可扩展性。如在B篇下，B1相当于章，B1.1 相当于节，B1.1.1 为知识点。例题以知识点名标号排序（第一道与知识点同名，第二道起分别加A，B，C等）；习题以节名标号排序。补充新的例题或习题均不打乱其他知识点或节中例题或习题的排序。
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