# 流体力学课程核心重点梳理

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## 第1章 流体力学简介

- **流体定义**：任意切应力作用下可连续变形的物质（流体与固体的区别）
- **量纲与单位**：常用物理量的量纲
- **密度、重度、比重**：流体基本物性参数
- **压缩性**：用体积模量描述，模量越大越不易压缩
- **黏性**：流体内部的黏性切应力
- **理想流体 vs 实际流体**
- **黏度求解**（习题 1.6、1.8）
- **牛顿流体与非牛顿流体**：切应力与切应变速率成非线性关系的流体
- **作用力分类**：作用在流体上的力的分类

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## 第2章 流体静力学

- **静压强特性**：
  - 作用方向沿作用面内法线方向
  - 平衡流体内部任一点静压强大小各向相等，与作用面方位无关
- **基本方程**：`p = p₀ + γh`（例题 2.4、2.5，习题 2.5、2.6、2.7）
- **浮力与稳定性**

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## 第3章 流体运动学（一）：描述方法与流动特性

- **拉格朗日法 vs 欧拉法**：
  - 前者跟踪单个质点运动规律
  - 后者研究流经空间点的运动规律
- **流动分类**：
  - 按坐标变量：一维 / 二维 / 三维
  - 按时间变化：**定常** / **非定常**
- **迹线与流线**：定常流动中流线与迹线重合；流线不相交、不折转（驻点、奇点除外）
- **物质导数**
- **加速度求解**：局部加速度 + 对流加速度

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## 第3章 流体运动学（二）：系统与控制体

- **系统与控制体**的定义
- **雷诺输运定理**：
  > 输运公式是联系系统和控制体的桥梁。系统尺度量的变化来自两方面：① 流体出入控制体带来的变化 ② 控制体内尺度量随时间的变化
- **控制面速度分布**，`v·n` 的意义

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## 第4章 流体流动的有限控制体分析

- **连续性方程（质量守恒）**：流量不变时，过流断面越小流速越大（例题 4.4，习题 4.3）
- **动量方程（动量守恒）**（习题 4.6）
- **能量方程（能量守恒）**：伯努利方程计算流速

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## 第5章 流体流动的微分分析

- **微分形式连续性方程**：体积膨胀率为 0（可压缩性判断、有旋判断 → 习题 5.1）
- **无粘流动** → **欧拉方程**
- **有粘流动** → **纳维-斯托克斯（N-S）方程**
- **固定平板间定常层流**速度分布（习题 5.5）
- **圆管中定常层流**速度分布

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## 第6章 相似理论和量纲分析

- **完全相似条件**：几何相似 + 运动相似 + 动力相似
- **研究意义**：指导实验设计、减少工作量、揭示物理量关系
- **量纲和谐原理**、瑞利法
- **重复变量法**实施步骤
- **研究方法**：微分方程法 / 积分方程法 / 实验研究法

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## 第7章 管内流动

- **层流与湍流**：Re < 2300（层流），Re > 4000（湍流）
- **速度分布**：理想流体、粘性层流、粘性湍流时圆形管道中的速度分布与平均/最大流速关系
- **阻力机理**：层流 vs 湍流
- **阻力分类**：主要损失与次要损失的机理
- **减小次要损失的措施**

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## 第8章 平面势流

- **流函数与势函数**存在的条件
- **无旋流动判别**：旋度为零 → 速度有势、加速度有势

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## 第9章 绕流流动

- **边界层**：定义与形成机理
- **边界层分离**：条件与后果
- **边界层厚度**：99% 速度边界层、位移厚度、动量厚度
- **卡门涡街**形成机理

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## 关联笔记

- 第1章：[[第1章 流体力学简介]]
- 第2章：[[第2章 流体静力学]]
- 第3章(a)：[[第3章 流体运动学（一）]]、[[第3章 流体运动学（二）]]
- 第4章：[[第4章 流体流动的有限控制体分析]]
- 第5章：[[第5章 流体流动的微分分析]]
- 第6章：[[第6章 相似理论和量纲分析]]
- 第7章：[[第7章 管内流动]]
- 第8章：[[第8章 平面势流]]
- 第9章：[[第9章 绕流流动]]
- 总复习报告：[[engineering-fluid-mechanics-study-report]]