流體力學（Hydromechanics）是物理學的一個分支，研究流體（液體、氣體和等離子體）現象以及相關力學行為。流體力學可以按照研究對象的運動方式分為流體靜力學和流體動力學，前者研究處于靜止狀態的流體，后者研究力對于流體運動的影響。流體力學按照應用范圍，分為空氣動力學及水力學等。流體是氣體和液體的總稱，流體的基本特征是具有流動性，即各部分之間很容易發生相對運動，沒有固定的形狀。
對流體力學學科的形成做出第一個貢獻的科學家是古希臘的阿基米德（Archimedes），他建立了包括物理浮力定律和浮體穩定性在內的液體平衡理論，奠定了流體靜力學的基礎；在他的著作《論浮體》 中，阿基米德闡明了浮體和潛體的有效重力的計算方法。1586年，荷蘭數學家西蒙·斯蒂文（Simon Stevin）在他的著作《流體靜力學原理》中提出流體靜力學悖論，他也是第一個明確提出“流體靜力學”概念的人。18世紀，雅各布·伯努利（Jakob Bernoulli）、瑞士人萊昂哈德·歐拉（Leonhard Paul Euler）通過對流體力學的貢獻，被公認為是 18 世紀理論流體力學的代表性人物，其中伯努利被稱為“流體力學之父”。伯努利、歐拉、克萊洛等人正式將流體力學作為一個分支學科。
流體力學是連續介質力學的一個分支，是以宏觀的角度來考慮系統特性，而不是微觀的考慮系統中每一個粒子的特性。流體力學（尤甚是流體動力學）是一個活躍的研究領域，其中有許多尚未解決或部分解決的問題。流體力學的處理在數學上非常復雜，一般通過數值方法（通常使用計算機）來解決，如計算流體力學通過數值分析的方式求解流體力學問題。流體力學的基本模型主要有連續介質模型、理想流體模型與不可壓縮流體模型等。流體力學的基本方程是納維斯托克斯方程，納維-斯托克斯方程由一些微分方程組成，通常只有透過給予特定的邊界條件與使用數值計算的方式才可求解。流體力學應用于廣泛的學科，包括機械、航空航天、船舶制造和生物醫學工程。在機械制造行業如噴氣發動機、內燃機等動力機械都是以流體能量為原動力的。在工程技術中，鑄造和材料成型工藝與流體力學的關系密切。在研究人體生物流變學中，例如血液在血管中的流動，心、肺腎中的生理流體運動和植物中營養液的輸送等都和流體力學有密不可分的關系。
發展簡史
真正對流體力學學科的形成做出第一個貢獻的科學家是古希臘的阿基米德（Archimedes），他建立了包括物理浮力定律和浮體穩定性在內的液體平衡理論，奠定了流體靜力學的基礎；在他的著作《論浮體》 中，阿基米德闡明了浮體和潛體的有效重力的計算方法。
1586年，荷蘭數學家西蒙·斯蒂文（Simon Stevin）在他的著作《流體靜力學原理》中提出流體靜力學悖論，他也是第一個明確提出“流體靜力學”概念的人。伽利略·伽利萊（Galileo di Vincenzo Bonaulti de Galilei）約于1589年完成世界上第一部教科書《流體力學》，斯蒂文與伽利略兩人因此成為流體力學的先驅者。
17 世紀，科學迅猛發展，力學領域的研究者們開始對流體進行研究。卡斯德利（Castaly）及其學生埃萬杰利斯塔·托里拆利（Torricelli）被認為是使得流體力學成為力學分支的奠基人。卡斯德利是著名的水力學權威，1628 年他出版了一本有關流體力學的著作。1643 年，托里拆利通過實驗建立了射流定律，后來又通過實驗證明了從側壁細孔噴出來的水流軌跡是拋物線形狀。
1653 年，法國人帕斯卡（Blaise Pascal）提出流體能傳遞壓力的定律，即所謂的帕斯卡定律。17世紀后半葉，羅伯特·波義耳（Robert Boyle）與埃德姆·馬略特（Edme Mariotte）通過各自研究后共同確立了著名的波義耳一馬略特定律，這是第一個描述氣體運動的數量公式。帕斯卡、波義耳和馬略特三人可以被稱為“近代流體力學的奠基人”。
1687 年，力學奠基人牛頓（Isaac Newton）研究了在液體中運動的物體所受到的阻力，得到阻力與流體密度、物體迎流截面積以及運動速度的平方成正比的關系。他還提出了流體的黏滯剪應力和剪切應變率成正比的假設，即牛頓黏性定律，并將符合這一規律的流體稱為牛頓流體。
18世紀，雅各布·伯努利（Jakob Bernoulli）從經典力學的能量守恒出發，研究供水管道中水的流動，精心地安排了實驗并加以分析，得到了流體定常運動下的流速、壓力、管道高程之間的關系——伯努利方程；瑞士人萊昂哈德·歐拉（Leonhard Paul Euler）奠定了理想流體的運動理論基礎，給出反映質量守恒的連續性方程 （1752年） 和反映動量變化規律的流體動力學方程（1755年）。歐拉、伯努利被公認為是 18 世紀理論流體力學的代表性人物，其中伯努利被稱為“流體力學之父”。雅各布·伯努利、歐拉、克萊洛等人正式將流體力學作為一個分支學科。
在科學研究中，流體力學家們逐漸分化成了兩派：支持繼續進行純理論推導的流體理論派和支持采用半理論半實際測量的實驗派。兩派相互爭辯，共同促進了流體力學的進步。
1787 年，法國人查理（Jacques Alexandre Cesar Charles）通過實驗研究氣體的膨脹性質，約瑟夫·路易·蓋-呂薩克（Joseph Louis Gay-Lussac）參考查理的研究結果后于1802 年發表了“氣體質量和壓強不變時體積隨溫度作線性變化的定律，即蓋·呂薩克定律。查理進一步研究出氣體質量和體積不變時壓強隨溫度正比變化，物理學上將此稱為查理定律。1834 年，法國人克拉佩龍（Clapeyron）將羅伯特·波義耳、埃德姆·馬略特、查理和蓋·呂薩克的工作結合起來，把描述氣體狀態的三個參數：壓強、體積和溫度歸于一個方程，被稱為克拉佩龍方程。
1845 年，英國人喬治·斯托克斯（Stokes）從連續統的模型出發，引入兩個黏性系數，建立了黏性流體運動的基本方程組。這些方程通常被稱為“納維一斯托克斯方程”（N-S方程組）。他在對流體動力學進行研究時，推導出了在曲線積分中最有名的“斯托克斯定理”。法國水利工程師亨利·達西（Henry Darcy）在流體力學研究中心提出了著名的管道流動達西公式，為建立現代管道流動理論提供依據；還提出了達西滲流定律，奠定了滲流力學基礎，該定律在城市供水系統中得到了實際應用。路德維希·普朗特（LudwigPrandtl）及他的學生西奧多·馮·卡門（TheodoreVonKarman）為代表的普朗特學派從1904 年到 1921 年逐步將N-S方程作了簡化從推理數學論證和實驗測量等各個角度，建立了邊界層理論，能實際計算簡單情形下，邊界層內流動狀態和流體同固體間的黏性力。
1858 年，德國人赫爾曼·馮·亥姆霍茲（Hermann von Helmholtz）提出了“亥姆霍茲渦量定理”，這是流體力學中有關渦旋的動力學性質的一個著名定理。1864-1867 年，馬赫（Ernst Mach）提出了馬赫數，成為流體力學中的一個常用概念。1869 年，愛爾蘭人開爾文（Kelvins）提出了流體力學中的一個著名定理——“開爾文環量定理”。1883 年，意大利人雷諾（Renault）在管流實驗中發現，管道中流體的流動可以呈現兩種截然不同的流態一一層流和湍流。但直到21世紀，湍流的真正形成機制仍然是一個謎團。
20 世紀是物理學中新理論層出不窮的時代，是人類歷史上知識大爆炸的激動人心的時代，相對論、量子力學、宇宙學等新理論相繼鋪開，將人類帶進了嶄新的時代。20世紀初，眾多物理學家依舊再挑戰流體力學的世紀遺留難題——湍流。阿諾德·索末菲（Sommerfeld）、路德維希·霍普夫（Ludwig Hopf）和弗里茨·諾特（（Fritz Noether）等人相繼對湍流展開研究，但并無實質進展，直到海森伯格（Werner Karl Heisenberg）開始挑戰湍流理論，但因為他未能給出嚴格的數學論證，湍流問題依舊未能得到令人滿意的解釋。
空氣動力學突破：路德維希·普朗特（Ludwig Prandtl） 1904 年創立了邊界層理論，該理論使伯努利定理涉及的兩種途徑得到統一，研究層流穩定性和湍流邊界層，為計算飛行器阻力、控制氣流分離和計算熱交換等奠定了基礎。他將“水力學”和“水動力學”聯系起來進行研究，因此也被稱為“現代流體力學之父”和“空氣動力學之父”。 1903 年美國人萊特兄弟（Wright Brothers）制作出了人類歷史上第一架飛機，真正實現了人類翱翔天空的夢想。1928年，英國空氣動力學家格勞特（Grout）提出了可壓縮空氣動力學理論，這標志著人類可以設計更高速的飛行器。
湍流研究的突破：1922 年西奧多·馮·卡門（Theodore von Kármán）首次提出“湍流”概念，并初步闡明了它的理論基礎。1938 年，中國科學家周培源在國立西南聯合大學開始對湍流理論進行了研究。他首次提出脈動方程，并建立了新的湍流理論。1940 年代，中國科學家林家翹找到了一種解析方法來解決海森伯格的問題，用更為嚴謹的數學方法得到了奧爾——阿諾德·索末菲方程的解，并嚴格論證了其收斂性。后來像雷諾，O.、安德雷·柯爾莫哥洛夫及杰弗里·泰勒等科學家對流體粘度和湍流有更多的了解，湍流這個世紀難題終告破解，林家翹的解法也成為了求解這類高階微分方程的典范。他對平行流的穩定性問題的結果構成了用于從層流到湍流過渡的經典案例。
定義
流體力學是力學的一個分支，主要研究流體的靜態和動態特性，以及流體與固體界面之間的相互作用和流動規律。流體力學的研究對象主要是水和空氣這兩種流體。根據壓縮性的不同，流體可以分為可壓縮流體（氣體）和不可壓縮流體（液體）。流體力學的基礎理論包括牛頓運動定律和質量守恒定律，常常還涉及熱力學、宏觀電動力學和物理學、化學等領域的知識。流體力學可以解決涉及液體平衡和運動狀態的問題，并通過建立數學模型和理論來解決實際工程問題。
研究對象
流體力學是研究流體（包括氣體和液體）的運動規律以及流體與相鄰固體之間相互作用規律的一門學科。相比固體，流體最大的特點是其流動性。流體沒有固定的形狀，也無法承受拉力。在靜止狀態下，流體無法承受剪切力，否則會打破平衡狀態，產生流動。此外，不同的流體也有其獨特的特性。液體沒有固定的形狀，但具有固定的體積，能抵御壓力，但不具備拉伸抗力。而氣體則不具備這些特性。
流體運動學
流體運動學研究流體的運動規律，即描述流體運動的方法，質點速度、加速度變化和所遵循的規律。流體運動學所研究的內容及其結論，對理想流體和黏性流體均適用。
流體運動的數學描述方法有約瑟夫·拉格朗日(Lagrange)法和萊昂哈德·歐拉 (Euler)法，它們分別研究流體質點和流場空間點的數學表達，后者便于利用場論工具。流體運動的幾何描述方法更加直觀，且易于實驗實現。流體運動的數學描述是對流動參數在物理空間的空間分布和隨時間連續變化的規律進行數學表達。流動參數包括位移(x,y,z)、速度v、壓力p、密度ρ、渦量Ω、動量 mv、動能E等，它們是用來表征流體運動的物理量。根據連續介質假設，流體質點連續地填充整個流場，并且不同流體質點的運動規律各不相同。
研究分支
與連續介質力學的關系
流體力學是連續介質力學的一個分支，是以宏觀的角度來考慮系統特性，而不是微觀的考慮系統中每一個粒子的特性。流體力學是一門研究流體現象及其力學特征的科學，偏重數理分析，屬于基礎科學范疇。
地球流體力學
大氣運動、海水運動（包括波浪、潮汐、中尺度渦旋、環流等）乃至地球深處熔漿的流動都是流體力學的研究內容，屬于地球流體力學范圍。
流體靜力學
流體靜力學是研究靜止流體所具有的力學規律及其應用的學科。靜止流體指的是內部質點之間沒有相對運動的流體。
在靜止流體中，作用于流體上的力可以分為質量力和表面力兩種。質量力作用于流體中的每一個質點，如重力和慣性力。而表面力作用于流體示力單元的分界面上。對于靜止流體，其質點間不存在切向力，并且流體只能受壓而不能受拉。因此，作用在靜止流體上的表面力只有壓力。流體靜力學的主要任務便是研究流體靜壓強在空間的分布規律，并在此基礎上解決一些工程實際問題。
流體靜壓力具有兩個重要的特性：1. 壓力的方向沿承壓面的內法線方向；2. 流體內任一點上各方向的壓力都相等。單位面積上的靜壓力在物理上稱為壓強，在工程中常稱為壓力。
流體動力學
流體力學問題，除靜止流體外，更為廣泛的是運動著的流體力學問題，因此進一步研究流體的運動規律具有更重要和更普遍的意義。研究流體運動規律和與固體間的相互作用是流體動力學的主要任務。流體的運動規律和與固體的相互作用可以通過流體流動參數（如壓強、密度、流速、黏滯力和質量力等）之間的關系來表達。在這些參數中，壓強和流速起著主導作用，而流速則更為重要。因此，流體動力學的核心問題是流速問題。流體動力學涉及了一系列與流速有關的概念和分類。通過研究流體動力學，我們可以更好地理解和分析流體流動、傳熱和其他相關現象，從而優化設計和改進工藝。
流體由靜止到運動，對于理想流體，沒有黏滯力的作用，流體中任一點的靜壓強特性仍保持不變，壓強僅與位置有關而與方向無關。對于實際流體來說，黏滯力的存在會使流體的靜壓強特性發生變化，壓強不僅與空間位置有關，還與其方向相關。然而，黏滯力對壓強隨方向變化的影響通常很小，因此可以證明在任意點的隨意三個正交方向上的壓強平均值是一個常數，不同位置有不同的常數。這個平均值被稱為該點的動壓強，與靜力學中的靜壓強概念不同。動壓強在動力學中起到重要的作用，它用來描述流體的運動特性。流體力學的研究可以幫助我們更好地理解和分析流體的流動、傳熱等現象，從而優化設計和改進工藝。
基本假設
實際存在的流體由于其復雜的物質結構和物理性質，使得我們很難全面考所有因素并得出其力學關系式。因此，在研究流體力學問題時，我們根據抓住流體力學問題的主要矛盾的觀點，建立力學模型對流進行科學的抽象，簡化流體的物質結構和物理性質，以便我們能夠列出描述流體運動規律的數學方程式。這種研究方法在固體力學中也有應用，例如對于剛體、彈性體等。因此，力學模型的概念在流體力學中具有普遍的意義。流體力學中最常用的基本模型有：連續介質、牛頓流體、不可壓縮流體理想流體、平面流動、非牛頓流體等。
質量守恒
質量守恒定律是流體運動所應遵循的基本定律之一，其基本含義是包含在某流體系統中的流體質量在運動過程中保持不變，也可以解釋為在一個固定空間中流體質量的減少率等于在此期間通過其表面的質量通量，將質量守恒定律用數學式表達即為連續性方程。
能量守恒
能量守恒定律是流體運動中的基本定理之一，是在一個流體系統，比如氣流、水流中，流速越快，流體產生的壓力就越小，也就是“伯努利定理”。由不可壓縮、理想流體沿流管作定常流動時的伯努利定理可知，流動速度增加，流體的靜壓將減小；反之，流動速度減小，流體的靜壓將增加。但是流體的靜壓和動壓之和，稱為總壓始終保持不變。
動量守恒
動量守恒定律也是任何流動系統都必須滿足的基本定律，物體的質量m與運動速度u的乘積稱為物體的動量，動量和速度一樣是向量，其方向與速度的方向相同。牛頓第二運動定律可描述為：物體動量隨時間的變化率等于作用于物體上的外力之和。將此原理應用于流動流體，即得流動流體的動量守恒定律。
連續體假設
在流體力學研究中，不關注單個分子的機械運動，而是把流體抽象化，把流體看作是由無限多個流體質點的連續介質。即認為：流體是一種毫無空隙的充滿其所占空間的連續體的假設。所以說流體力學所研究的運動是一種連續介質的連續流動。流體質點指的是在流動空間中微不足道的大小，但具有一定質量的流體微元。對于流過多孔邊界的流體，自由流體和多孔介質中的流體之間的流體速度可能是不連續的。
連續介質模型
不論是液體或氣體，總是由無數的分子所組成的，分子之間有一定的間隙，也就是說，流體實質上是不連續的。在流體力學中，我們將流體視為連續介質，即認為流體是一種充滿空間的連續體，內部沒有空隙。盡管流體實質上是由無數分子組成，分子之間存在一定的間隙，但在研究流體的宏觀運動規律時，并不考慮個別分子的微觀運動狀況，而是關注整個流場范圍內的變化。連續介質的假設使得我們能夠用統計平均的方法來求解宏觀特征量，例如壓力、密度和速度等。通過建立力學模型，我們可以將復雜的流體運動規律轉化為數學方程，從而解決實際問題。
通俗地說，流體微團具有“宏觀無限小，微觀無限大”的性質。采用連續介質模型有兩個主要的優勢：第一，它允許我們將注意力放在流體的宏觀機械運動上，而不需要考慮復雜的微觀分子運動。第二，它利用了數學分析中的連續函數工具，使得我們可以應用數學方法來研究流體運動。但需要注意的是，連續介質模型并不適用于所有情況。例如，在高空或真空中，氣體稀薄，分子之間的距離與考察物體的尺寸相當，這時連續介質模型就不再適用。
理想流體
無黏性流是一種理想化，一種有助于數學處理的理想化。事實上，純無黏性流動只有在超流動性的情況下才能實現。否則，流體通常是黏性的，這種特性通常在固體表面附近的邊界層中最為重要，其中流動必須與固體的無滑移條件相匹配。在某些情況流體力學系統的數學可以通過假設邊界層外的流體是無粘性的，然后將其解與薄層流邊界層的解相匹配來處理。
當黏性的影響不能被忽略時，我們可以采用一種“兩步走”的方法進行分析。首先，我們可以假設流體為無黏性流體，通過對其進行分析得出一些主要的結論。然后，我們可以通過實驗的方法探究黏性的影響，并將其補充或修正到之前的結論中。這種考慮黏性影響的流體被稱為黏性流體或實際流體。
不可壓縮流體
不可壓縮流體模型是一種對流體的物理性質進行簡化的模型，假設流體在流動過程中不發生壓縮和熱脹現象。對于液體來說，壓縮性和熱脹性都非常小，可以將流體的密度視為常數，因此通常可以采用不可壓縮流體模型。對于氣體來說，在大多數情況下也可以采用不可壓縮流體模型。盡管氣體具有可以壓縮和熱脹的性質，但在分析具體問題時需要根據情況具體分析，主要考慮壓縮性是否起顯著的作用或問題研究所要求的近似程度；對于氣體的較低速度情況，即小于音速（常溫常壓下空氣中聲速約為340 m/s），在流動過程中壓強和溫度的變化較小，密度可以被視為常數，這種氣體被稱為不可壓縮氣體。然而，對于氣體的較高速度情況（接近或超過音速），在流動過程中密度的變化很大，不能再將密度視為常數，這種氣體被稱為可壓縮氣體。
在通常情況下，大多數氣體的流動速度遠小于聲速，因此其密度變化也相對較小。例如，當氣體的流動速度為68m/s時，密度的變化僅為1%；當速度增加到150m/s時，密度的變化也只有10%。基于這個特點，我們可以將空氣視為不可壓縮流體，與水等液體具有相似的性質。
相關概念
牛頓流體
牛頓內摩擦定律給出了流體在簡單前切流動條件下，切應力與剪切變形速度的關系。這種關系反映流體物料的力學性質，稱為流變性。表示流變關系的曲線，稱為流變曲線。水和空氣等常見流體的流變性符合牛頓內摩擦定律：
這樣的流體通稱為牛頓流體。牛頓流體的動力黏度μ，在一定的溫度和壓力下是常數，切應力與剪切變形速度呈線性關系，即：
非牛頓流體
除了以水和空氣為代表的流動液體外，自然界和工程中還有許多液體物料 （如瀝青、水泥砂漿等） 的流變性不符合牛頓內摩擦定律，其流變曲線不是通過原點的直線，這樣的流體通稱為非牛頓流體。
對于非牛頓流體，也類似于牛頓流體，把切應力與剪力變形速度之比，定義為非牛頓流體在該剪切速度的表現黏度。表現黏度一般隨剪切變形速度和剪切持續時間而變化。非牛頓流體根據表現黏度是否和剪切持續時間有關，將其分為非時變性非牛頓流體和時變性非牛頓流體兩類。
牛頓流體本構方程
假設流體各向同性，其牛頓流體本構方程可表達為：
k—體積黏度；η0—牛頓黏度；δij—張量符號；P—靜水壓力；▽·v—速度梯度；γij—變形速度張量。
如將偏應力張量代入公式，則有：
對于不可壓縮流體，該方程簡化為：
主要方程
理想氣體狀態方程
對于一定質量的理想氣體，在狀態變化的某一穩定瞬時，其狀態方程為：
或、
式中：p為氣體的絕對壓力，Pa；V 為氣體的體積m2；T為氣體的熱力學溫度，K；v為氣體的單位質量體積，m3/kg； ρ為氣體的密度，kg/m3；R 為氣體常數，J/（千克K），對于干空氣有R=287.1J/（kg·K），對于濕空氣有 RH=462.05 J/（kg·K）。
在壓力不過高（不超過 20 MPa）和溫度不太低（不低于 253 K）時，實際氣體都遵守上述理想氣體狀態方程，在一般氣動系統中，完全可看成理想氣體。
連續性方程
根據質量守恒定律，對于由 1、2兩過流斷面及管道壁面所組成的空間封閉區域如圖，定常流動時流入質量必然等于流出質量。
即：ρ1v1A1=ρ2v2A2。
對不可壓縮流體，ρ=常熟，則上式變為：v1A1=v2A2。
式中v1、v2為1、2過流斷面的平均速度；A1、A2為1、2過流斷面的面積。
伯努利方程
伯努利方程是理想流體作定常流動的動力學方程。利用功能關系來分析理想流體在重力場中作定常流動時壓強和流速的關系。如圖所示，在流場中取一細流管，設在某時刻t，流管中一段流體處在a1a2位置，經過很短的時間△t，這段流體到達 b1b2位置，由于是定常流動，空間各點的壓強、流速等物理量均不隨時間變化，因此從截面b1到a2這一段流體的運動狀態在流動過程中沒有變化，即這段流體的動能和重力勢能是不變的，實際上只需考慮a1b1和a2b2這兩段流體的機械能的改變。由流體的連續性方程，這兩段流體的質量相等，均為m，設a1b1和a2b2兩段流體在重力場中的高度分別為h1和h2、速度分別是v1和v2、壓強分別是p1和p2、密度為ρ1和ρ2，考慮理想流體，伯努利方程為：
考慮到所取橫截面S1S2的任意性，上述關系還可寫成一般形式：
納維-斯托克斯方程
理想流體歐拉運動微分方程把流體看做無黏性理想流體，但實際流體是具有黏性的為此要研究黏性流體的運動導數方程。采用推導歐拉運動微分方程的方法，再應用牛頓黏性定律，可以推導出黏性不可壓縮流體的運動方程：
這就是實際流體運動的導數方程式，稱為納維喬治·斯托克斯方程，簡稱N-S方程。N-S方程的向量形式為：
應用領域
水利工程
在公元前256年至前210年期間，李冰父子領導修建了都江堰，這個水利工程不僅能夠有效排洪抗災，還可以常年利用水資源進行農田灌溉。這表明當時對于水流的控制和水工建筑的設計已經達到相當高的水平。與此同時，古代中國也取得了一定的水力機械發展成果，例如水輪提水機和水磨等。這些機械利用水的動力來實現不同的功能，反映出人們對于水流動規律的一定認識。
造船工程學
機械制造行業中有許多涉及流體力學知識的技術問題。例如水輪機、燃氣輪機、蒸汽輪機、噴氣發動機和內燃機等動力機械都是以流體能量為原動力的，而液壓傳動、液力傳動和氣動傳動在船舶等設備中得到廣泛應用。浮力和穩性：在排船中，理解和掌握船舶的浮力是非常重要的，可以確定船舶的設計和建造參數，例如船的排水量、均衡性和穩定性，確保船體在各種條件下能夠穩定浮在水中。水動力學性能：在船舶工程中，通過研究船體和水流之間的相互作用，可以優化船體的形狀和流體動力設計，以減少船舶的阻力、提高速度和燃燒效率，實現更好的航行性能。
航空工程學
在航空航天領域，航空事業的發展期望能夠揭示飛行器周圍的壓力分布、飛行器的受力狀況和阻力等問題，空氣動力學和氣體動力學的研究對飛機、火箭等飛行器的設計和性能分析至關重要。例如空氣動力學中，流體力學研究了空氣流動的基本原理和特性，為飛行器的氣動設計提供了理論依據；空氣動力學實驗中通過風洞實驗可以模擬真實飛行條件下的氣動特性，評估飛行器的氣動性能；振動和噪聲控制中通過模擬和分析氣動流場的特性，可以識別和減少飛行器和發動機的振動和噪聲源，提高舒適性和安全性；燃燒和噴注中通過分析和優化燃燒和噴注過程，可以提高發動機的燃燒效率和推力，改善燃料消耗和環境影響。
機械工程學
在工程技術中，工程流體力學占據重要的位置。鑄造和材料成型工藝與流體力學的關系密切。例如，在鑄造原理方面，需要計算澆注系統、表面張力和附加壓力、抬箱力等；在合金熔化方面，需要測定沖天爐的風量和風壓、計算管道、局部設備、爐體和爐料層的阻力等；在造型工藝方面，需要分析震實機構的氣體消耗量、吹砂機緊實過程的氣體動力學等；在鑄造車間設備方面，需要計算懸浮速度與造型材料的氣力輸送、高壓水槍和水力提升機的原理，以及通風除塵等；在液壓和氣壓傳動方面，需要計算液壓缸和氣缸的工作流量、氣墊緩沖的氣體力學基礎以及儲壓罐的容積確定等。這些問題分別涉及到流體靜力學、流體動力學、能量損失和氣體動力學等基本理論。伯努利方程、連續性方程和動量方程這三個流體力學的基本方程在這些領域中經常被使用。
生物流變學
研究人體或其他動植物中有關的流體力學問題，例如血液在血管中的流動，心、肺、腎中的生理流體運動（見循環系統動力學、呼吸系統動力學）和植物中營養液的輸送（見植物體內的流動）。在生物醫學領域，生物流變學研究血液、淋巴液、細胞等生物體中的流體運動，對研究和治療心血管疾病有重要意義。
參考資料 >