Question

流体力学的几个基本问题是什么

Answer 1

流体力学是连续介质力学的一门分支，是研究流体（包含气体及液体）现象以及相关力学行为的科学。可按研究对象的运动方式分为流体静力学和流体动力学，还可按应用范围分为水力学，空气动力学等等。理论流体力学的基本方程是纳维-斯托克斯方程，简称N-S方程。

纳维-斯托克斯方程由一些微分方程组成，通常只有通过一些边界条件或者通过数值计算的方式才可以求解。它包含速度, 压强p,密度ρ, 黏度η，和温度T等变量，而这些都是位置(x,y,z) 和时间t的函数。通过质量守恒、能量守恒和动量守恒，以及热力学方程 f(ρ,p,T)和介质的材料性质我们可以确定这些变量。
流体力学的基本假设
流体力学有一些基本假设，基本假设以方程式的形式表示。例如，在三维的不可压缩流体中，质量守恒的假设的方程式如下：在任意封闭曲面（例如球体）中，由曲面进入封闭曲面内的质量速率，需和由曲面离开封闭曲面内的质量速率相等。（换句话说，曲面内的质量为定值，曲面外的质量也是定值）以上方程式可以用曲面上的积分式表示。

流体力学假设所有流体满足以下的假设：

质量守恒
动量守恒
连续体假设
在流体力学中常会假设流体是不可压缩流体，也就是流体的密度为一定值。液体可以算是不可压缩流体，气体则不是。有时也会假设流体的黏度为零，此时流体即为非黏性流体。气体常常可视为非黏性流体。若流体黏度不为零，而且流体被容器包围（如管子），则在边界处流体的速度为零。v