流體動力學英文解釋翻譯、流體動力學的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

hydrokinetics
【化】 fluid dynamics; hydrodynamics
【醫】 hydrokinetics

分詞翻譯：

流體動力的英語翻譯：

【醫】 hydro-kinetic force

學的英語翻譯：

imitate; knowledge; learn; mimic; school; study; subject of study

專業解析

流體動力學（Fluid Dynamics）是流體力學的一個核心分支，主要研究流體（液體和氣體）在運動狀态下的力學行為、規律及其應用。其英文對應術語為“Fluid Dynamics”，常與“Hydrodynamics”（水動力學，特指液體運動）有所區分但緊密相關。

一、核心定義與學科定位

研究對象：
關注流體（包括理想流體與黏性流體）的宏觀運動特性，如速度、壓力、密度、溫度等物理量的時空變化規律。

理論基礎：
基于質量守恒（連續性方程）、動量守恒（納維-斯托克斯方程）和能量守恒定律，構建描述流體運動的數學模型。經典控制方程為納維-斯托克斯方程（Navier-Stokes Equations）：

$$ rho left( frac{partial mathbf{v}}{partial t} + mathbf{v} cdot abla mathbf{v} right) = - abla p + mu abla mathbf{v} + mathbf{f}

$$

其中 $rho$ 為密度，$mathbf{v}$ 為速度矢量，$p$ 為壓力，$mu$ 為動力黏度，$mathbf{f}$ 為體積力。

學科分支：
涵蓋層流與湍流、可壓縮與不可壓縮流動、穩态與非穩态流動等，并與空氣動力學、水動力學、生物流體力學等交叉融合。

二、關鍵概念與技術應用

黏性與雷諾數：
黏性（viscosity）是流體抵抗剪切變形的特性，直接影響流動穩定性。雷諾數（$Re = frac{rho v L}{mu}$）用于預測層流向湍流的轉變，是流動相似性準則的核心參數。

伯努利原理：
描述理想流體沿流線機械能守恒，即流速增加時壓力降低，廣泛應用于飛機升力、文丘裡管流量測量等場景。

計算流體動力學（CFD）：
通過數值方法（如有限體積法）求解流體方程，模拟複雜流動現象，成為航空航天、汽車設計、能源系統的關鍵技術。

三、工程與自然應用領域

航空航天：機翼繞流分析、發動機燃燒模拟（NASA應用案例。
生物醫學：血液在血管中的流動模拟（動脈粥樣硬化研究）。
環境科學：大氣環流模型、海洋洋流預測（氣候模拟。
能源工程：風力渦輪機流場優化、核反應堆冷卻系統設計。

權威參考文獻

美國物理學會（APS）：
流體動力學基礎指南（涵蓋經典理論與現代進展）。

NASA科普資源：
流體動力學入門（含伯努利方程交互式演示）。

MIT開放課程：
流體力學講義（數學推導與工程案例）。

中國科學院力學研究所：
流體動力學研究綜述（中文權威解讀）。

網絡擴展解釋

流體動力學是研究流體（液體和氣體）在運動狀态下的力學行為及其規律的學科，屬于流體力學的重要分支。以下從核心概念、基本方程、研究内容和實際應用四個方面展開解釋：

一、核心概念

流體特性
流體與固體的本質區别在于其易變形性。流體動力學關注流體的粘性（流體内部摩擦阻力）、壓縮性（密度隨壓力變化）和湍流/層流（流動狀态）等特性。
運動描述
通過速度場、壓力場和密度場等物理量描述流體運動，常用拉格朗日法（追蹤單個質點）或歐拉法（固定空間點觀測）分析。

二、基本方程

流體動力學的核心是納維-斯托克斯方程（N-S方程），其控制方程為：
$$ rho left( frac{partial mathbf{v}}{partial t} + mathbf{v} cdot abla mathbf{v} right) = - abla p + mu abla mathbf{v} + mathbf{f}
$$
其中，$rho$為密度，$mathbf{v}$為速度矢量，$p$為壓力，$mu$為粘性系數，$mathbf{f}$為外力（如重力）。

三、研究内容

流動類型
- 層流：流體分層平滑流動，常見于低速、高粘性場景（如血管中的血液流動）。
- 湍流：無序、高耗能的流動狀态，廣泛存在于自然和工程中（如飛機尾流）。
關鍵參數
- 雷諾數（Re）：判斷層流向湍流轉捩，公式為$Re = frac{rho v L}{mu}$。
- 馬赫數（Ma）：衡量可壓縮性，高速流動（如超音速飛行）需考慮。

四、實際應用

航空航天：設計機翼形狀以優化升力和阻力（如翼型繞流分析）。
能源工程：優化風力渦輪機葉片、輸油管道效率。
環境科學：預測大氣環流、海洋洋流對氣候的影響。
生物醫學：研究心血管血流動力學，輔助人工心髒設計。

擴展知識

現代流體動力學結合計算流體力學（CFD），通過數值模拟解決複雜流動問題，例如汽車風洞實驗的數字化替代。若需進一步了解具體案例或公式推導，可參考流體力學教材或專業論文。