流体力学基本概念
2.1 连续介质模型
在标准条件下，1立方毫米空气含有2.7*10^16个分子，从微观的角度而言流体并不是连续的。
流体分子之间的距离一般在10^-7~10^-6 cm，由此可见，流体分子和分子之间的距离都是极其微小的。
1753年，欧拉首先采用连续介质作为流体宏观流动模型。
流体微团（也称为流体质点）有足够数量的分子组成，连续充满它占据的空间，彼此间无任何间隙。甚至考虑到流体距离固体边壁接近0的极限状况也认为如此，这个假设称为流体连续介质假设。
2.2 速度场
在给定时刻，速度场V是空间坐标的函数，即V=V(x,y,z).
流程中给定点的速度也会随着时间发生变化，速度（即速度场）的完全表达式为：V=V（x,y,z,t）
定常流动——流场中某点的特性参数不随时间改变，可用数学式表示为：
2.3 一维、二维与三维流动
三维流动：V=V(x,y,z,t)（也是非定常流场）
一维流动：等截面长直圆管中的流动，在远离进口段的速度分布为：
二维流动：在z方向无限大的两块平板组成的流道，当其截面扩张时，速度场能被垂直于z轴的平面所确定，因此速度场是空间坐标x和y的函数。
2.4 均匀流动和均匀流场
截面均匀流假设：在给定截面上流动是均匀的，在与流动垂直截面上的速度是常数。
均匀流场：用于描述整个流场内速度矢量的大小和方向都是常数的流动，即不取决于空间坐标。
2.5迹线、脉线和流线
迹线（Pathlines）：某一流体质点的运动轨迹。
脉线（Streaklines）：关注空间某一位置，在经历较短的时间后，可以标识出流动过程中经过该空间点的许多流体质点，所有这些流体质点都在一定的时间内，先后流经这个固定的空间位置，连接这些流体质点的线。
流线（Streamlines）：在给定瞬间把一系列空间点连接起来的一条假想线，在该瞬时处于这条线上的所有质点的速度矢量与这条线相切。表明给定瞬时沿流线各质点的运动方向。
流线的特征：
- 对于非定常流，流速是时间的函数，流线的形状也会随时间发生变化。
- 对于定常运动，由于空间点的速度不随时间而变，所以流线的形状保持不变
- 同一时刻，在空间一点上只有一个速度，也就是说，同一时刻通过一点只有一根流线。
- 一般情况下，同一时刻流场中的流线不能相交。
流管：由流线作为管壁所形成的管状曲面。流管形状随时间而变。在定常运动条件下，流管形状保持不变，流体沿着流管流动。
流丝：流管的断面无限小时称为流丝。
2.6 应力场
力和面积都是矢量，都带有方向性，一般需要9个量才能确定流体的应力状态，应力是一个二阶张量。
2.6.1 表面力和体积力
表面力（Surface Forces）：微团周围的流体或物体作用在流体微团表面上的力，它与力的作用面大小成正比。
体积力（Body Forces）：作用在流体微团内均布质量的质心上，这种力通常和微团的质量成正比，一般用单位质量的质量力来表示，重力、惯性力、电磁力等都是体积力。
2.6.2 点应力
2.7 牛顿型流体：粘性
2.7.1 牛顿型流体
牛顿型流体——例题所受的剪应力与变形速率成正比的流体。
非牛顿型流体——所受的剪应力与变形速率不成正比的其他所有流体。
对于牛顿型流体，
牛顿粘性定律：
运动粘度v——表示动力粘度u与密度ρ比值。
2.8 非牛顿型流体
2.9 流体运动的描述与分类
2.9.1 粘性流动和无粘性流动
无粘性流动：流体的粘度假设为0
粘性流动：所有流体都有粘度，因此粘性流动对于连续介质流体力学的研究至关重要。
2.9.2 层流和湍流
层流——流动结构式薄片或分层流动的
湍流——流动结构是紊乱的，在平均流动的基础上叠加了流体质点的三维运动。
有雷诺数Re来判定。
2.9.3 可压缩流动和不可压缩流动
不可压缩流动：流动过程中密度变化很小或者相对不很重要的流动
可压缩流动：流动过程中密度的变化起主导作用，如高速气体流动。
马赫数M：M=V/C(当地速度/音速)