第一節 流體的主要物理性質(zhì)

　　一、流體和連續介質(zhì)模型

　　流體力學(xué)的研究對象是流體，流體包括液體和氣體。液體的體積有一定的大小并可以形成自由表面；氣體則沒(méi)有固定的體積，能充滿(mǎn)整個(gè)容器。兩者都幾乎不能承受拉力；在靜止狀態(tài)下不能承受任何微小的剪切力，在剪切力作用下將產(chǎn)生連續的變形。承受壓力時(shí)，液體不容易被壓縮；氣體則容易被壓縮。

　　液體和氣體都是由分子組成的。這些分子不斷地作無(wú)規則的熱運動(dòng)，分子之間又存在著(zhù)空隙。因此，從微觀(guān)的角度看，對流體的物理量的描述在時(shí)間上的分布是不連續的，在空間上的分布也是不連續的。但是，標準情況下，在每立方厘米的氣體中約有2.7×1019個(gè)分子，在每立方厘米的液體中約有3.3×1022個(gè)分子。也就是說(shuō)，工程問(wèn)題中，任何一個(gè)宏觀(guān)體積所包含的分子數目都是非常多的，而我們所感興趣的流體的宏觀(guān)特性就變成了所包含的大量分子的統計平均特性。因此，我們所討論的流體并不以分子作為對象而是以一個(gè)引進(jìn)的連續介質(zhì)模型來(lái)進(jìn)行研究：認為流體是由連續分布的流體質(zhì)點(diǎn)所組成的�；蛘哒f(shuō)流體質(zhì)點(diǎn)完全充滿(mǎn)所占空間，沒(méi)有空隙存在。這樣，描述流體運動(dòng)的宏觀(guān)物理量，如密度、速度、壓力、溫度等等都可以表示為空間和時(shí)間的連續函數，就可以充分利用連續函數來(lái)對流體進(jìn)行研究，不必考慮其微觀(guān)的分子運動(dòng)，只研究流體的宏觀(guān)的機械運動(dòng)。