本文精要解析了流體力學的基本概念，了解這些基本概念就可以說對流體力學的入門知識基本掌握了。

流體的概念與固體相對應，指可以流動的物體，包括液體和氣體。流體力學 (Fluid mechanics) 是力學的一門分支，研究流體現象及相關力學行為，由簡單到複雜大致分為叁部分：

• 流體靜力學 (Hydrostatics)：研究靜止的流體。
  

• 流體運動學 (Fluid kinematics)：研究流體運動的幾何性質，不涉及力。
  

• 流體動力學 (Fluid dynamics)：研究流體運動的力學性質。

計算流體力學雲圖

流體力學有一個最基礎的模型——歐拉在1753年提出的“連續介質模型”，意思就是說流體是連續的，這樣研究的時候也不需要研究到分子級別，而只是將流體劃分為非常小的“流體微元”，這就與高等數學的基礎“連續”不謀而合。

流體的基本性質

• 可壓縮性：液體和氣體都是可壓縮的，溫度越高，體積越大（使用體脹系數表征）；壓強越高，體積越小（使用體積模量表征）。實際的應用中，大多數液體的可壓縮性非常小，尤其不要求很高的計算精度時，基本都可以忽略。

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• 粘性：膠水、機油給人的感覺就是粘粘的，這就是粘性，而實際上，所有流體都有粘性。當流體運動起來，流體微元之間存在相對的運動，這就會在流體內部產生摩擦力，阻礙了流動，這就是粘性。粘性的機理有兩方面：一是流體分子間存在的吸引力，試圖拉著流的快的部分不讓它走；二是流體分子運動時互相之間產生撞擊，也阻礙了流動。液體粘性機理以前者為主，而氣體則以後者為主。

牛頓內摩擦定律

定律說，切應力等於粘度與速度梯度的乘積，速度差越大，產生的切應力也越大。上邊的粘度被稱為動力粘度，單位是厘泊 (cP)，20攝氏度時水的粘度就是1cP。還有一種粘度的表示方式叫做運動粘度ν，單位為厘斯托 (cSt)，是一個沒有力學參數的量綱，運動粘度就是動力粘度除以密度。

粘度受溫度如何影響呢？有意思的是，對於液體與氣體，這個規律是不同的。對於液體，溫度越高粘度越小；對於氣體則是溫度越高，粘度越大。其實只要根據上述兩者粘性的機理去思考，就明白為什麼是這樣的了。

有時候在實際應用中，我們認為粘度不影響分析問題，這時假設其粘度為0，那麼我們稱之為“理想流體”。

流體的類型有許多，如果滿足上述牛頓內摩擦定律的，我們稱之為“牛頓流體”，否則為“非牛頓流體”。

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