第一章 流体力学思维导图
流体是力学的一个分支，主要研究在各种力的作用下，流体本身的静止状态和运动状态以及流体和固体界壁间有相对运动时的相互作用和流动规律
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思维导图大纲
第一章 流体力学思维导图模板大纲
第一章 流体力学的基础知识
流体介质的物理属性、流体的模型化
连续介质假设
分子平均自由程λ远小于物体的特征尺寸l
克努林数：Kn=λ/l → 分为连续流动、低密度流动、自由分子流
连续介质假设：始终把流体看成连绵不断、没有间隙、充满整个空间的连续介质
常用的参数：Pressure、Density、Temperature、Velocity(均是表示场的特性，也就是说每点均不相同)
压强是气体分子在碰撞或穿过流场中取定表面时，单位面积上所产生的法向力
密度是单位体积流体的质量
气体温度T 的热力学意义
流体在空间中某固定点B 的速度就是流体微元通过点B 时的速度V
状态方程
流体的压缩性
具有一定质量的流体的体积或密度随压强变化而改变的特性。
大小通常用体积弹性模量来表示
另外，
流体的黏性
原因：相邻气体层因为流体分子不规则运动发生质量和动量交换→相互牵扯
牛顿粘性定律
流体的传热性
傅里叶公式
流体的模型化
理想流体模型
压缩性：低速流动不可压、高速流动可压
热传导：低速流动除传热问题外可当成绝热流
体轴系、风轴系和几何迎角的概念
体轴系：原点在质心处（或前缘点），坐标系与飞机固连。OX轴与翼型轴线平行，指向尾部。OY轴与其垂直指向翼型上方。
风轴系：原点取质心处（或前缘点），OX轴与来流速度方向平行，指向尾部。OY轴与其垂直指向翼型上方。
几何迎角：在翼型平面上，把自由来流速度V∞和弦线之间的夹角定义为几何迎角，或者迎角攻角。
气动力和力矩
绕翼型的流动是二维平面流动，翼型上的气动力定义为无限翼展机翼在展向截取单位展长翼段上产生的气动力。
气动力在沿不同坐标轴的投影得到了升阻力、轴法向力
升力：气动力合力R∞在垂直来流速度V∞方向的分量；阻力则为平行
法向力：气动力合力R∞在垂直与弦线方向的分量；轴向力则为平行
气动合力的作用点Xcp：当合力作用在Xcp上时，合力产生与分布载荷相同的效果 。（另一种定义：压力中心就是使分布的气动力载荷的总力矩为零的点）
等效的力-力矩系统（1/4前缘点）
矢量分析
积分关系
梯度（标量场）
散度（divergence）
可用于表征空间各点矢量场发散的强弱程度。物理上，散度的意义是场的有源性。
表征矢量场在某点处的通量源密度
旋度（curl）
可以表示三维向量场对某一点附近的微元造成的旋转程度。
表征矢量场在某点处的环流面密度
控制体和流体微团
流体运动的描述方法：拉格朗日法（流体质点）欧拉法（流场）
分别对应两种控制体（finite control volume：有限的封闭区域，研究区域）、两种流体微团（infinitesimal fluid element：小流体团）
物质导数
物理意义则是运动的流体微团的某个量随时间的变化率
分析： 偏t的一项表示了场的非恒定性，后一项则是表示场的非均匀性。
当地导数：表示空间固定点处的流体微团物理量随时间变化率。根据当地导数是否为零，可分为定常和非定常
牵连导数：在空间不均匀流场中，由于微团位置变化引起的某个物理量的变化率。
速度散度
标定流体微团在运动过程中体积对时间的相对变化率
若为0，表示为不可压流
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