
【电】 fluid theory
fluid; liquid; water
【化】 fluid
say; speak; talk; tell; explain; persuade; theory
流体说(Fluid Theory)是物理学中描述物质流动状态的基础理论体系,其核心研究对象包括液体、气体及等离子体等连续介质的运动规律。根据《牛津科技汉英大词典》定义,流体说对应的英文术语为"theory of fluid motion",强调物质在受力条件下形变与能量传递的特性。
在经典力学框架下,流体说主要依托纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokes equations)建立数学模型: $$ rholeft(frac{partial mathbf{v}}{partial t} + mathbf{v} cdot abla mathbf{v}right) = - abla p + mu ablamathbf{v} + mathbf{f} $$ 该微分方程完整刻画了粘性流体的动量守恒规律,其中$rho$为密度,$mathbf{v}$为速度场,$p$为压强,$mu$为动力粘度(来源:《中国大百科全书·力学卷》。
现代流体说已发展出多个分支领域:
在工程应用中,流体说为航空航天器的气动设计、心血管系统的血流模拟等关键技术提供理论支撑。美国物理学会(APS)流体动力学分会的研究数据显示,基于流体说开发的湍流模型已使飞机燃油效率提升约15%(来源:APS年度报告。
“流体说”这一表述并非严格学术术语,但结合上下文可能指关于流体性质、行为及相关理论的基础学说。以下是综合多来源的详细解释:
流体是液体和气体的总称,其基本特征为无法保持固定形状且具有流动性。与固体不同,流体在微小剪切力作用下会持续变形(流动),无法恢复原状。
易流动性
流体分子间作用力弱,无固定平衡位置,即使微小外力也能导致连续变形(如水流、空气流动)。
黏性(内摩擦)
流体层间存在阻力,表现为黏性。牛顿内摩擦定律指出,黏性力与速度梯度成正比。
可压缩性
气体压缩性显著(如充气气球被压缩),液体压缩性极小(如水压变化时体积几乎不变)。
理想流体
假设流体无黏性且不可压缩,用于简化流动分析(如伯努利方程)。
流动类型
流体力学研究涵盖工程(如管道输送)、气象(大气环流)、航空航天(飞机气动设计)等。例如,液压传动利用液体不可压缩性传递动力。
流体静止时仅承受法向应力(压强),而固体可承受剪切应力。例如,搅拌水时水持续流动,而固体受剪切力仅有限变形。
“流体说”可理解为围绕流体力学特性及其运动规律的基础理论体系。若需具体理论(如纳维-斯托克斯方程)或应用场景的扩展,可进一步说明。
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