1
,工程流体力学,
黄斌维
2
第一章 绪 论
§ 1.1 流体的定义和特征
§ 1.2 流体作为连续介质的假设
§ 1.3 作用在流体上的力 表面力 质量力
§ 1.4 流体的密度
§ 1.5 流体的压缩性和膨胀性
§ 1.6 流体的粘性
§ 1.7 流体的表面性质
3
§ 1.1 流体的定义和特征
● 自然界物质存在的主要形态,固态、液态和气态
◆ 流体的定义
● 流体与固体的区别
* 固体的变形与受力的大小成正比；
* 任何一个微小的剪切力都能使流体发生连续的变形 。
● 具有 流动性 的物体（即能够流动的物体） 。
流动性：在微小剪切力作用下会发生连续变形的特性。
● 流体包括液体和气体
4
● 液体与气体的区别
* 液体的流动性小于气体；
* 液体具有一定的体积，并取容器的形状；
气体充满任何容器，而无一定体积 。
◆ 流体的特征
1、流动性
2、可压缩性
3、膨胀性
4、粘性
5
§ 1.2 流体的连续介质假设微观,流体是由大量做无规则热运动的分子所组成，
分子间存有空隙，在空间是不连续的。
宏观,一般工程中，所研究流体的空间尺度要比分子距离大得多。
6
定义：不考虑流体分子间的间隙，把 流体视为由无数连续分布的流体 微团 组成的连续介质。
流体微团必须具备的两个条件
* 必须包含足够多的分子；
* 体积必须很小。
◆ 流体的 连续介质假设
7
● 避免了流体分子运动的复杂性,只需研究流体的宏观运动。
● 可以利用数学工具来研究流体的平衡与运动规律。
◆ 采用 流体 连续介质假设的优点
8
§ 1.3 作用在流体表面上的力两类作用在流体上的力,表面力和质量力
◆ 表面力（接触力）
● 应力单位面积上的表面力。
A
Fp
An?
0
lim
△F
△F
△A
△F p
T
分离体以外的流体通过 流体分离体表面作用在流体上的力，其大小与作用面积成正比。
9
● 法向 应力和切向应力
△F
△F
△A
△F p
T
dA
Fd
A
Fp nn
Ann
0
lim
dA
Fd
A
Fp
An
0
lim
表面力按作用方向分为：法向表面力 — 压力和切向表面力 — 摩擦力。
10
◆ 质量力（非接触力）
作用在每个流体微团上的力，其大小与流体质量成正比。
kfjfiff zyx
其数值等于加速度常见的质量力有：重力,惯性力,磁力、电场力在流体力学中，往往不直接用质量力，而用单位质量流体上的质量力，简称单位质量力 。则：
Ff
m?
11
§ 1.4 流体的密度
◆ 流体的密度单位体积流体所具有的质量称为密度。
V
M常见流体的密度：
水 — 1000 kg/m3 空气 — 1.23 kg/m3 水银 — 13600 kg/m3
均匀流体：
V
m
V?
0lim＝?
设流体中包含某点的微元体积 中的流体质量为,则 向该点收缩时的极限称为该点处流体的密度
V?
m? V?
12
◆ 流体的相对密度流体的密度与标准大气压下 4oC时纯水的密度的比值。
式中,?f —— 流体的密度（ kg/m3）
w—— 4oC时水的密度 （ kg/m3）
w
fd
13
◆ 流体的比容（比体积 /质量体积）
单位质量的流体所占有的体积，流体密度的倒数。
1?v
单位,m3/kg
14
◆ 混合气体的密度混合气体的密度按各组分气体所占体积百分数计算。
式中,?1,?2,…?n —— 各组分气体的密度。
a1,a2,… an—— 各组分气体所占 的体积百分数。
n
i
iinn aaaa
1
2211,,,,,,,
15
§ 1.5 流体的压缩性和膨胀性
◆ 流体的压缩性在温度不变的条件下，流体体积随着压力的变化而变化的性质，大小用体积压缩系数来表示。
● 体积压缩系数在一定温度下，变化单位压力所引起的体积 相对变化率
21 ( / )
p
dV mN
V d p● 体积模量 /体积弹性系数,体积压缩系数的倒数
21 ( / )
/P
dpE N m
d V V
p? 值越大，流体的压缩性越大,E越大，流体的压缩性越小
16
◆ 流体的膨胀性压力不变的条件下，流体的体积随温度变化而变化的属性称为流体的膨胀性。流体的这个特性用体膨胀系数 来表示 。
● 体胀系数,单位温度增加所引起的体积 相对变化量
/ (1 / )d V VtK
dt
注：流体体积压缩率及相应的体积模量随流体种 类、
温度和压力而变化。通常液体的压缩性不大，而气体的压缩性则大的多；膨胀系数也随种类、温度和压力而变化。通常液体的体膨胀系数很小，气体的体膨胀系数很大。
三、气体状态方程气体和液体不同，具有较明显的压缩性和膨胀性。对理想气体，
压力 p是体积和温度的函数
RTPV?
17
◆ 可压缩性流体和不可压缩性流体
● 可压缩性流体体积随着压力和温度的改变而发生变化的性质。
● 可压缩流体和不可压缩流体常数
* 可压缩流体：考虑可压缩性的流体
* 不可压缩流体：不考虑可压缩性的流体常数
18
§ 1.6 流体的粘性
◆ 流体的粘性
● 粘性的定义流体内部各流体微团之间发生相对运动时，流体内部会产生摩擦力（即粘性力）的性质。
(1) 库仑实验 (1784)
库仑用液体内悬吊圆盘摆动实验证实流体存在内摩擦。
19
(2) 流体粘性所产生的两种效应
* 流体内部各流体微团之间会产生粘性力；
* 流体降粘附于它所接触的固体表面。
20
● 牛顿内摩擦定律
(1) 牛顿平板实验当 h和 u不是很大时，两平板间沿 y方向的流速呈线性分布，
o
h
dy
y
u + d u
u
y
U
yhUyhUu ddu 或
21
(2) 牛顿内摩擦定律
dy
du
实验表明，对于大多数流体，存在
y
uA
h
UAF
d
d
引入比例系数 μ,得：
o
h
dy
y
u + d u
u
y
U
22
⑴ 粘性切应力与速度梯度成正比；
(2)粘性切应力与剪切变形速度（角变形速率）成正比；
牛顿内摩擦定律表明：
d u d
d y d t
ta n ( )
dudt
dd
dy
d d u
d t d y
A
C D
B
d?
ba
dy
dudt
（流层间相对运动的速度差异，称为速度梯度）
(3)比例系数称动力粘度，简称粘度。
23
流体粘性大小的度量,由流体流动的内聚力和分子的动量交换引起。
(1) 动力粘度
o
h
dy
y
u + d u
u
y
U
dy
du
(2) 运动粘度
)/( 2 sm
2( / )N S m
● 粘度
(3) 恩式粘度
24
(3) 粘度的影响因素
* 温度对流体粘度的影响很大气体液体气体粘度
o
温度液体,分子 内聚力是产生粘度的主要因素。
温度 ↑→ 分子间距 ↑→ 分子吸引力 ↓→ 内摩擦力 ↓→ 粘度 ↓
气体,分子热运动引起的动量交换是产生粘度的主要因素。
温度 ↑→ 分子热运动 ↑→ 动量交换 ↑→ 内摩擦力 ↑→ 粘度 ↑
25
* 压力对流体粘度的影响不大，一般忽略不计当温度升高时，液体的粘度减小，气体的粘度增大。
26
(4) 粘度的测量
* 管流法
* 落球法
* 旋转法
* 工业粘度计
27
◆ 粘性流体和理想流体
● 粘性流体具有粘性的流体（ μ ≠0 ）。
● 理想 流体忽略粘性的流体（ μ= 0）。
一种理想的流体模型。
28
◆ 牛顿流体和非牛顿流体
● 牛顿 流体
● 非牛顿 流体
du
dyo
τ
0
τ
膨胀性流体宾汉型塑性流体牛顿流体假塑性流体符合牛顿内摩擦定律的流体
（即 呈线形关系 ）
如水、空气、汽油和水银等不符合牛顿内摩擦定律的流体如泥浆、血浆、新拌水泥砂浆、新拌混凝土等。
du ddy dt
29
§ 1.7 液体的表面性质
◆ 表面张力
● 表面张力现象
* 水滴悬在水龙头出口而不滴落；
* 细管中的液体自动上升或下降一个高度（毛细管现象）；
* 铁针浮在液面上而不下沉 。
30
液体有内聚力和对固体壁面的附着力,是都是分子引力作用所形成的。内聚力有使液体尽量缩小其表面积的趋势，这种收缩趋势的特性称为表面张力。
表面张力表面张力的大小：
液体表面由于分子引力大于斥力而在表层沿表面方向产生的拉力,这种拉力称为表面张力。表面张力的大小，可用液体表面上 单位长度所受张力来表示，即表面张力系数 σ 来表示，单位为
（ N/m)。表面张力系数 σ 的大小随液体的种类、温度和表面接触情况而不同。
◆ 毛细现象在一般工程问题中，内聚力与附着力相对比较小，可以忽略。
在某些情况下，如小内径的玻璃管插入液体时，会出现管中液体上升或下降一定高度的现象，称为毛细现象
31
液体分子间相互制约，形成一体的吸引力称为 内聚力 。
当液体同固体壁面接触时，液体分子和固体分子之间吸引力称为 附着力 。
● 内聚力，附着力
● 毛细压强由 表面张力引起的附加压强称为毛细压强。
若液体分子的内聚力与对固壁的附着力相比。当内聚力小于附着力时，管中液体上升，液体表面弯曲呈凹形，通常称为浸润。当内聚力大于附着力时，管中液体下降，液体表面呈凸形。
32
● 毛细管中液体的上升或下降高度
gd
h
ghdd
)c o s (4
4
1
)c o s ( 2
当表面张力与液柱所受重力相等时，液柱平衡：
注：接触角 与液体、气体的种类、管壁材料有关?实验表明,时的水与玻璃的接触角,水银与玻璃的接触角 。当管内径大于 12mm时，
毛细现象的影响可忽略。
C020 00
0139
◆ 液体的汽化压力
33
流体力学研究的对象和任务
流体力学是研究流体在外力作用下宏观的平衡及运动规律，以及流体与固体间的相互作用一门学科。它是力学的一个分支。
流体力学研究的对象是流体，包括液体和气体。以液体为主要研究对象的水力学、流体力学和以气体为研究对象的空气动力学、
气体力学是研究流体机械运动规律及其应用学科的两大分支。由于液体与气体既有共性，又有各自的特性，所以这两大分支既有共同的基本理论，又有各自的专门问题和方法。
流体力学在科学技术、工程建设和工农也生产中的应用是十分广泛的。诸如在航空、航海、船舶、流体传动、水力机械、化工、
给排水、供热通风、建筑、交通、水利等方面，都涉及到很多流体力学方面的知识。
34
物质是由原子和分子组成的。在一定的外界条件下，由于组成物质分子间的距离和相互作用的强弱不同，物质存在的状态分为气态、液态、和固态。固体中的分子排列规则，分子间的距离很小，
吸引力很大，分子只能在平衡位置附近振动，所以结构致密。固态物质具有固定的形状和体积，并具有一定的刚度。
液体中的分子间距大（在标准状况下，液态物质分子间平均距离约为分子直径的 1倍），吸引力较小，因而其运动自由度较大，
没有固定的排列，结构松散，所以液体能够流动，随容器的不同其形状不同，但有确定的体积。
气体分子间距很大，（气态物质在标准状况下分子间的平均距离大于分子直径的 10倍），分子间相互作用微弱，除了分子间的碰撞及分子与容器的碰撞外，可以自由流动，不能保持一定体积和形状，能够完全充满容器。
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从物质受力和运动的特性来看，物质又可分为两大类,一类物质不能抵抗切应力，在切向力作用下可以无限的变形，这种变形称为流动，这类物质称为流体，其变形的速度即流动的速度与切向力的大小有关，气体和液体都属于流体；与此相对应的是固体物质，它能承受一定的切应力，其切应力与变形的大小呈一定的比例关系。
流体与固体之间并没有明显的界限，同一物质在不同条件下可以呈现不同的力学特性，即可能呈现流体特性，也可能呈现固体特性。如沥青，在短期载荷下可作固体处理，而在长期载荷下，表现出流体特性。介于流体和固体力学特性间的还有其它物质。如：
粘弹体、塑体等。
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流体包括液体和气体，相对于固体，它在力学上表现出以下特点：
流体不能承受拉力 。
流体在宏观平衡状态下不能承受剪切力 。
对于牛顿流体 （ 如水,空气等 ） 其切应力与应变的时间变化率成比例,而对弹性体 （ 固体 ）
来说,其切应力则与应变成比例 。
37
质点的达郎伯原理,
如果质点上除了作用有真实的主动力和约束反力外，再假想的加上惯性力，则这些力在形式上组成一平衡力系 。
g
g
0
F m a
NF F F
38
恩式粘度
2
10
t
tE?
scmEE /0 6 3 1.00 7 3 1.0 200
恩式粘度是用对比法测定的液体粘度,通常称为相对粘度,又称条件粘度,恩式粘度是 200 的被测液体，在 t温度时，从恩格尔粘度计底部小孔（直径为 2.8mm）流出时间 t1（ s），与 20 时的 200
蒸馏水从该恩格尔粘度计中流出的时间 t2（ s）（约
50秒）之比。即
C0
E0
3cm
3cm
恩式粘度与运动粘度的换算关系为：
39
一,流体质点从几何上讲,宏观上看仅是一个点,无尺度,无表面积,无体积,从微观上流体质点中又包含很多流体分子 。 从物理上讲,具有流体诸物理属性 。
二,流体微团流体微团虽很微小,但它有尺度,有表面积,有体积,可作为一阶,二阶,三阶微量处理 。 流体微团中包含很多个流体质点,也包含很多很多个流体分子 。
三,连续介质模型流体力学中将流体假设为由连续分布的流体质点组成的连续介质 。 根据流体连续介质模型,表征流体性质和运动特性的物理量和力学量为时间和空间的连续函数,可用数学中连续函数这一有力手段来分析和解决流体力学问题 。
40
液体都有趋于汽化或蒸发的特性。液态变为气态的现象称为汽化。
汽化有蒸发和沸腾两种形式。液体汽化时，汽化量与液面空间压力有关。随着汽化量的增大，液面空间中的气态分子产生的也随之增加，又迫使部分气态分子重返液体。当气态分子返回速率与汽化速率相等时的液体压力称汽化压力或饱和蒸汽压力。液体的汽化压力随温度的升高而增大。
当液体内某处压力降低到或低于汽化压力时，该处的液体便沸腾，
在液体内部形成许多气泡，这种现象称为汽穴。若汽泡随液体进入高压区，在高压作用下汽泡迅速破灭，伴随汽泡溃灭的瞬间将产生极大的冲击力，有可能使壁面剥蚀，形成所谓的汽蚀。应予防止。
,工程流体力学,
黄斌维
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第一章 绪 论
§ 1.1 流体的定义和特征
§ 1.2 流体作为连续介质的假设
§ 1.3 作用在流体上的力 表面力 质量力
§ 1.4 流体的密度
§ 1.5 流体的压缩性和膨胀性
§ 1.6 流体的粘性
§ 1.7 流体的表面性质
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§ 1.1 流体的定义和特征
● 自然界物质存在的主要形态,固态、液态和气态
◆ 流体的定义
● 流体与固体的区别
* 固体的变形与受力的大小成正比；
* 任何一个微小的剪切力都能使流体发生连续的变形 。
● 具有 流动性 的物体（即能够流动的物体） 。
流动性：在微小剪切力作用下会发生连续变形的特性。
● 流体包括液体和气体
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● 液体与气体的区别
* 液体的流动性小于气体；
* 液体具有一定的体积，并取容器的形状；
气体充满任何容器，而无一定体积 。
◆ 流体的特征
1、流动性
2、可压缩性
3、膨胀性
4、粘性
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§ 1.2 流体的连续介质假设微观,流体是由大量做无规则热运动的分子所组成，
分子间存有空隙，在空间是不连续的。
宏观,一般工程中，所研究流体的空间尺度要比分子距离大得多。
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定义：不考虑流体分子间的间隙，把 流体视为由无数连续分布的流体 微团 组成的连续介质。
流体微团必须具备的两个条件
* 必须包含足够多的分子；
* 体积必须很小。
◆ 流体的 连续介质假设
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● 避免了流体分子运动的复杂性,只需研究流体的宏观运动。
● 可以利用数学工具来研究流体的平衡与运动规律。
◆ 采用 流体 连续介质假设的优点
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§ 1.3 作用在流体表面上的力两类作用在流体上的力,表面力和质量力
◆ 表面力（接触力）
● 应力单位面积上的表面力。
A
Fp
An?
0
lim
△F
△F
△A
△F p
T
分离体以外的流体通过 流体分离体表面作用在流体上的力，其大小与作用面积成正比。
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● 法向 应力和切向应力
△F
△F
△A
△F p
T
dA
Fd
A
Fp nn
Ann
0
lim
dA
Fd
A
Fp
An
0
lim
表面力按作用方向分为：法向表面力 — 压力和切向表面力 — 摩擦力。
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◆ 质量力（非接触力）
作用在每个流体微团上的力，其大小与流体质量成正比。
kfjfiff zyx
其数值等于加速度常见的质量力有：重力,惯性力,磁力、电场力在流体力学中，往往不直接用质量力，而用单位质量流体上的质量力，简称单位质量力 。则：
Ff
m?
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§ 1.4 流体的密度
◆ 流体的密度单位体积流体所具有的质量称为密度。
V
M常见流体的密度：
水 — 1000 kg/m3 空气 — 1.23 kg/m3 水银 — 13600 kg/m3
均匀流体：
V
m
V?
0lim＝?
设流体中包含某点的微元体积 中的流体质量为,则 向该点收缩时的极限称为该点处流体的密度
V?
m? V?
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◆ 流体的相对密度流体的密度与标准大气压下 4oC时纯水的密度的比值。
式中,?f —— 流体的密度（ kg/m3）
w—— 4oC时水的密度 （ kg/m3）
w
fd
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◆ 流体的比容（比体积 /质量体积）
单位质量的流体所占有的体积，流体密度的倒数。
1?v
单位,m3/kg
14
◆ 混合气体的密度混合气体的密度按各组分气体所占体积百分数计算。
式中,?1,?2,…?n —— 各组分气体的密度。
a1,a2,… an—— 各组分气体所占 的体积百分数。
n
i
iinn aaaa
1
2211,,,,,,,
15
§ 1.5 流体的压缩性和膨胀性
◆ 流体的压缩性在温度不变的条件下，流体体积随着压力的变化而变化的性质，大小用体积压缩系数来表示。
● 体积压缩系数在一定温度下，变化单位压力所引起的体积 相对变化率
21 ( / )
p
dV mN
V d p● 体积模量 /体积弹性系数,体积压缩系数的倒数
21 ( / )
/P
dpE N m
d V V
p? 值越大，流体的压缩性越大,E越大，流体的压缩性越小
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◆ 流体的膨胀性压力不变的条件下，流体的体积随温度变化而变化的属性称为流体的膨胀性。流体的这个特性用体膨胀系数 来表示 。
● 体胀系数,单位温度增加所引起的体积 相对变化量
/ (1 / )d V VtK
dt
注：流体体积压缩率及相应的体积模量随流体种 类、
温度和压力而变化。通常液体的压缩性不大，而气体的压缩性则大的多；膨胀系数也随种类、温度和压力而变化。通常液体的体膨胀系数很小，气体的体膨胀系数很大。
三、气体状态方程气体和液体不同，具有较明显的压缩性和膨胀性。对理想气体，
压力 p是体积和温度的函数
RTPV?
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◆ 可压缩性流体和不可压缩性流体
● 可压缩性流体体积随着压力和温度的改变而发生变化的性质。
● 可压缩流体和不可压缩流体常数
* 可压缩流体：考虑可压缩性的流体
* 不可压缩流体：不考虑可压缩性的流体常数
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§ 1.6 流体的粘性
◆ 流体的粘性
● 粘性的定义流体内部各流体微团之间发生相对运动时，流体内部会产生摩擦力（即粘性力）的性质。
(1) 库仑实验 (1784)
库仑用液体内悬吊圆盘摆动实验证实流体存在内摩擦。
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(2) 流体粘性所产生的两种效应
* 流体内部各流体微团之间会产生粘性力；
* 流体降粘附于它所接触的固体表面。
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● 牛顿内摩擦定律
(1) 牛顿平板实验当 h和 u不是很大时，两平板间沿 y方向的流速呈线性分布，
o
h
dy
y
u + d u
u
y
U
yhUyhUu ddu 或
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(2) 牛顿内摩擦定律
dy
du
实验表明，对于大多数流体，存在
y
uA
h
UAF
d
d
引入比例系数 μ,得：
o
h
dy
y
u + d u
u
y
U
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⑴ 粘性切应力与速度梯度成正比；
(2)粘性切应力与剪切变形速度（角变形速率）成正比；
牛顿内摩擦定律表明：
d u d
d y d t
ta n ( )
dudt
dd
dy
d d u
d t d y
A
C D
B
d?
ba
dy
dudt
（流层间相对运动的速度差异，称为速度梯度）
(3)比例系数称动力粘度，简称粘度。
23
流体粘性大小的度量,由流体流动的内聚力和分子的动量交换引起。
(1) 动力粘度
o
h
dy
y
u + d u
u
y
U
dy
du
(2) 运动粘度
)/( 2 sm
2( / )N S m
● 粘度
(3) 恩式粘度
24
(3) 粘度的影响因素
* 温度对流体粘度的影响很大气体液体气体粘度
o
温度液体,分子 内聚力是产生粘度的主要因素。
温度 ↑→ 分子间距 ↑→ 分子吸引力 ↓→ 内摩擦力 ↓→ 粘度 ↓
气体,分子热运动引起的动量交换是产生粘度的主要因素。
温度 ↑→ 分子热运动 ↑→ 动量交换 ↑→ 内摩擦力 ↑→ 粘度 ↑
25
* 压力对流体粘度的影响不大，一般忽略不计当温度升高时，液体的粘度减小，气体的粘度增大。
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(4) 粘度的测量
* 管流法
* 落球法
* 旋转法
* 工业粘度计
27
◆ 粘性流体和理想流体
● 粘性流体具有粘性的流体（ μ ≠0 ）。
● 理想 流体忽略粘性的流体（ μ= 0）。
一种理想的流体模型。
28
◆ 牛顿流体和非牛顿流体
● 牛顿 流体
● 非牛顿 流体
du
dyo
τ
0
τ
膨胀性流体宾汉型塑性流体牛顿流体假塑性流体符合牛顿内摩擦定律的流体
（即 呈线形关系 ）
如水、空气、汽油和水银等不符合牛顿内摩擦定律的流体如泥浆、血浆、新拌水泥砂浆、新拌混凝土等。
du ddy dt
29
§ 1.7 液体的表面性质
◆ 表面张力
● 表面张力现象
* 水滴悬在水龙头出口而不滴落；
* 细管中的液体自动上升或下降一个高度（毛细管现象）；
* 铁针浮在液面上而不下沉 。
30
液体有内聚力和对固体壁面的附着力,是都是分子引力作用所形成的。内聚力有使液体尽量缩小其表面积的趋势，这种收缩趋势的特性称为表面张力。
表面张力表面张力的大小：
液体表面由于分子引力大于斥力而在表层沿表面方向产生的拉力,这种拉力称为表面张力。表面张力的大小，可用液体表面上 单位长度所受张力来表示，即表面张力系数 σ 来表示，单位为
（ N/m)。表面张力系数 σ 的大小随液体的种类、温度和表面接触情况而不同。
◆ 毛细现象在一般工程问题中，内聚力与附着力相对比较小，可以忽略。
在某些情况下，如小内径的玻璃管插入液体时，会出现管中液体上升或下降一定高度的现象，称为毛细现象
31
液体分子间相互制约，形成一体的吸引力称为 内聚力 。
当液体同固体壁面接触时，液体分子和固体分子之间吸引力称为 附着力 。
● 内聚力，附着力
● 毛细压强由 表面张力引起的附加压强称为毛细压强。
若液体分子的内聚力与对固壁的附着力相比。当内聚力小于附着力时，管中液体上升，液体表面弯曲呈凹形，通常称为浸润。当内聚力大于附着力时，管中液体下降，液体表面呈凸形。
32
● 毛细管中液体的上升或下降高度
gd
h
ghdd
)c o s (4
4
1
)c o s ( 2
当表面张力与液柱所受重力相等时，液柱平衡：
注：接触角 与液体、气体的种类、管壁材料有关?实验表明,时的水与玻璃的接触角,水银与玻璃的接触角 。当管内径大于 12mm时，
毛细现象的影响可忽略。
C020 00
0139
◆ 液体的汽化压力
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流体力学研究的对象和任务
流体力学是研究流体在外力作用下宏观的平衡及运动规律，以及流体与固体间的相互作用一门学科。它是力学的一个分支。
流体力学研究的对象是流体，包括液体和气体。以液体为主要研究对象的水力学、流体力学和以气体为研究对象的空气动力学、
气体力学是研究流体机械运动规律及其应用学科的两大分支。由于液体与气体既有共性，又有各自的特性，所以这两大分支既有共同的基本理论，又有各自的专门问题和方法。
流体力学在科学技术、工程建设和工农也生产中的应用是十分广泛的。诸如在航空、航海、船舶、流体传动、水力机械、化工、
给排水、供热通风、建筑、交通、水利等方面，都涉及到很多流体力学方面的知识。
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物质是由原子和分子组成的。在一定的外界条件下，由于组成物质分子间的距离和相互作用的强弱不同，物质存在的状态分为气态、液态、和固态。固体中的分子排列规则，分子间的距离很小，
吸引力很大，分子只能在平衡位置附近振动，所以结构致密。固态物质具有固定的形状和体积，并具有一定的刚度。
液体中的分子间距大（在标准状况下，液态物质分子间平均距离约为分子直径的 1倍），吸引力较小，因而其运动自由度较大，
没有固定的排列，结构松散，所以液体能够流动，随容器的不同其形状不同，但有确定的体积。
气体分子间距很大，（气态物质在标准状况下分子间的平均距离大于分子直径的 10倍），分子间相互作用微弱，除了分子间的碰撞及分子与容器的碰撞外，可以自由流动，不能保持一定体积和形状，能够完全充满容器。
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从物质受力和运动的特性来看，物质又可分为两大类,一类物质不能抵抗切应力，在切向力作用下可以无限的变形，这种变形称为流动，这类物质称为流体，其变形的速度即流动的速度与切向力的大小有关，气体和液体都属于流体；与此相对应的是固体物质，它能承受一定的切应力，其切应力与变形的大小呈一定的比例关系。
流体与固体之间并没有明显的界限，同一物质在不同条件下可以呈现不同的力学特性，即可能呈现流体特性，也可能呈现固体特性。如沥青，在短期载荷下可作固体处理，而在长期载荷下，表现出流体特性。介于流体和固体力学特性间的还有其它物质。如：
粘弹体、塑体等。
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流体包括液体和气体，相对于固体，它在力学上表现出以下特点：
流体不能承受拉力 。
流体在宏观平衡状态下不能承受剪切力 。
对于牛顿流体 （ 如水,空气等 ） 其切应力与应变的时间变化率成比例,而对弹性体 （ 固体 ）
来说,其切应力则与应变成比例 。
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质点的达郎伯原理,
如果质点上除了作用有真实的主动力和约束反力外，再假想的加上惯性力，则这些力在形式上组成一平衡力系 。
g
g
0
F m a
NF F F
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恩式粘度
2
10
t
tE?
scmEE /0 6 3 1.00 7 3 1.0 200
恩式粘度是用对比法测定的液体粘度,通常称为相对粘度,又称条件粘度,恩式粘度是 200 的被测液体，在 t温度时，从恩格尔粘度计底部小孔（直径为 2.8mm）流出时间 t1（ s），与 20 时的 200
蒸馏水从该恩格尔粘度计中流出的时间 t2（ s）（约
50秒）之比。即
C0
E0
3cm
3cm
恩式粘度与运动粘度的换算关系为：
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一,流体质点从几何上讲,宏观上看仅是一个点,无尺度,无表面积,无体积,从微观上流体质点中又包含很多流体分子 。 从物理上讲,具有流体诸物理属性 。
二,流体微团流体微团虽很微小,但它有尺度,有表面积,有体积,可作为一阶,二阶,三阶微量处理 。 流体微团中包含很多个流体质点,也包含很多很多个流体分子 。
三,连续介质模型流体力学中将流体假设为由连续分布的流体质点组成的连续介质 。 根据流体连续介质模型,表征流体性质和运动特性的物理量和力学量为时间和空间的连续函数,可用数学中连续函数这一有力手段来分析和解决流体力学问题 。
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液体都有趋于汽化或蒸发的特性。液态变为气态的现象称为汽化。
汽化有蒸发和沸腾两种形式。液体汽化时，汽化量与液面空间压力有关。随着汽化量的增大，液面空间中的气态分子产生的也随之增加，又迫使部分气态分子重返液体。当气态分子返回速率与汽化速率相等时的液体压力称汽化压力或饱和蒸汽压力。液体的汽化压力随温度的升高而增大。
当液体内某处压力降低到或低于汽化压力时，该处的液体便沸腾，
在液体内部形成许多气泡，这种现象称为汽穴。若汽泡随液体进入高压区，在高压作用下汽泡迅速破灭，伴随汽泡溃灭的瞬间将产生极大的冲击力，有可能使壁面剥蚀，形成所谓的汽蚀。应予防止。
