流體是力學(xué)的一個分支，是研究流體（包括氣體、液體和等離子體）現(xiàn)象和相關(guān)機(jī)械行為的科學(xué)。
流體力學(xué)根據(jù)研究對象的運動方式分為流體靜力學(xué)和流體動力學(xué)。 流體力學(xué)按其應(yīng)用范圍分為空氣動力學(xué)和水力學(xué)。
流體力學(xué)必須滿足以下條件：質(zhì)量守恒、能量守恒、動量守恒和連續(xù)介質(zhì)假設(shè)（對于空氣動力學(xué)非常重要）。
1. 浮力
流體力學(xué)的研究至少可以追溯到古希臘時代，當(dāng)時阿基米德研究流體靜力學(xué)和浮力。 他在《論浮體》一書中提出了阿基米德定律。 本書被認(rèn)為是第一本專注于流體力學(xué)的著作。
01.阿基米德浮力原理
古希臘城邦錫拉丘茲的海倫二世國王讓一位工匠制作了一頂純金王冠。 為了驗證是否是純金，他請阿基米德測試。
阿基米德在洗澡時看到浴缸里的水溢出，得到了靈感。 他把王冠和等重的純金放在兩個盆里。 他發(fā)現(xiàn)皇冠盆里溢出的水比另一個盆里的水多，這證明皇冠的體積比同重量的純金大，即密度不同，這揭示了皇冠上混有其他物質(zhì)（銀）。
后來，阿基米德發(fā)表了著名的《論浮體》，根據(jù)漂浮在水中的各種固體的比重變化來確定其位置，并闡述和總結(jié)了后來舉世聞名的阿基米德浮力原理。
阿基米德發(fā)現(xiàn)的浮力原理奠定了流體靜力學(xué)的基礎(chǔ)，使人們對物體的下沉和漂浮有了科學(xué)的認(rèn)識。
阿基米德定律公式：F浮力=G排開液體（物體在液體中獲得的浮力=物體排開液體的重量）。
02.浮力原理
地球上的浮力來自重力。 沒有重力，就不會有浮力。 浮力是重力的另一種形式。 使浸入液體中的物體垂直向上提升的力稱為浮力。
產(chǎn)生浮力的原因：液體受重力影響，在不同深度有不同的壓力。 由于浸沒在液體中的物體上下表面之間的壓力差而產(chǎn)生浮力。
產(chǎn)生浮力的主要因素： 1.物體浸沒在液體中的體積； 2.液體的密度。 3. 當(dāng)重力=浮力時，物體漂浮在液體上。 例如，船和水都受到向下的力，但由于密度和結(jié)構(gòu)，水將船擠壓到上面。
03.浮力的應(yīng)用
1、木頭浮在水面上是因為木頭的密度小于水的密度。
2、由于鋼制船的船體是中空的，所以排開的水體積增大，受到的浮力增大。 此時船受到的浮力與自身重力相等，因此可以浮在水面上。 船舶的浮力通常用排水量（滿載時排開的水的質(zhì)量）來表示，即排水量=船舶本身的質(zhì)量+滿載時貨物的質(zhì)量。
3、潛入水中的潛艇無論潛多深，排開的水量都保持不變，因此潛艇所受到的浮力也保持不變。 潛艇的漂浮和下沉依靠壓縮空氣來調(diào)節(jié)水箱中的水量。 來控制自身的重力。
4． 在熱氣球中，氣球內(nèi)的空氣被燃燒器加熱，導(dǎo)致氣球內(nèi)的空氣體積膨脹，密度低于氣球外的空氣，從而產(chǎn)生升空的浮力。
5、死海每100公斤海水中含有20公斤以上的鹽。 死海水的密度大于人體的密度，因此人體所受的浮力大于或等于人體所受的重力。 因此，人可以輕松地漂浮在海上。
6.煮餃子。 當(dāng)餃子剛放入水中時，由于餃子受到的浮力小于重力，所以餃子會沉入水中。 當(dāng)餃子快熟的時候，餃子內(nèi)的空氣膨脹，體積增大，浮力也增大。 餃子剛剛出爐。
2. 電梯
牛頓的萬有引力告訴我們，地球上的任何東西都會在重力的作用下落到地面上。 船可以通過擴(kuò)大排水量來克服重力并漂浮在水面上，但是物體如何獲得浮力并升到空中呢？
想要在空中飛翔，唯一的辦法就是利用空氣。 幸運的是，地球大氣層的密度足以承擔(dān)這項任務(wù)。
最簡單的辦法就是讓飛機(jī)比空氣輕，依靠空氣的浮力將其托起。 熱氣球和氦飛艇就是這種類型的飛機(jī)。 它們可以一動不動地漂浮在空中，但這不是飛行。
三國時期，諸葛亮被司馬懿困于四川平陽。 諸葛亮測量了風(fēng)向，綁上寫有求救信息的紙燈籠，放在空中報告自己獲救了。 這就是孔明燈的由來，也是人類最早利用熱空氣產(chǎn)生浮力，使其比空氣重的技術(shù)。 物體被提升到空中的示例。
直到1903年12月17日，美國萊特兄弟才首次飛行了完全受控的自動力飛機(jī)，這種飛機(jī)比空氣重，可以留在空中而不著陸。 這是世界上第一架真正的飛機(jī)。 人類宣告戰(zhàn)勝了上帝的意志，可以像鳥兒一樣在蔚藍(lán)的天空中自由飛翔。
01.飛機(jī)靠什么飛上天？
鳥類和昆蟲通過拍動翅膀?qū)⒖諝庀蛳峦苼慝@得升力。 飛行時，機(jī)翼上表面的氣壓低于下表面的氣壓。
風(fēng)箏產(chǎn)生升力的原理本質(zhì)上與飛機(jī)相似。 風(fēng)箏本身有重量，會掉到地上。 它之所以能在空中漂浮、飛行浮力產(chǎn)生的原因，是因為它受到空氣的力量向上的支撐。 這種力稱為升力。 繩索的張力使其相對于空氣移動，從而獲得向上的升力。
直升機(jī)通過旋翼向下推動空氣來獲得升力。 升力作用在旋翼的葉片上，類似于固定翼飛機(jī)的機(jī)翼。
飛機(jī)通過使其機(jī)翼以前進(jìn)速度與空氣相互作用來獲得升力。
02.什么是升力？
升力（lift），當(dāng)流體流過物體表面時，會在其上產(chǎn)生表面力，這個力垂直于流體流動方向的分力就是升力，相反就是阻力與流體的流動方向平行。
如果流體是空氣，它產(chǎn)生的升力稱為空氣動力。 如果飛機(jī)想要起飛浮力產(chǎn)生的原因，它必須能夠產(chǎn)生克服自身重力的升力。
升力取決于相互關(guān)聯(lián)的因素，例如空氣的密度、速度的平方、空氣的粘度和空氣的可壓縮性。
升力取決于機(jī)翼的大小，大致與機(jī)翼面積成正比。 對于具有特定迎角的機(jī)翼，在特定流動條件下產(chǎn)生的升力系數(shù)（公式如下）：
空氣動力學(xué)是航空理論最重要的部分之一，升力是空氣動力學(xué)的核心部分之一。 因為涉及的內(nèi)容太多，而且還沒有任何理論能夠完整解釋升力這個物理現(xiàn)象，所以只能留到后面再討論。 一步步解釋。
03.飛機(jī)如何獲得升力？
上一篇文章解釋了飛機(jī)的機(jī)翼。 如果了解了飛機(jī)機(jī)翼的各種機(jī)翼輪廓，就可以了解升力與機(jī)翼之間的關(guān)系。
飛機(jī)的升力主要來自機(jī)翼上下表面速度差引起的氣壓差，但機(jī)翼上下表面速度差產(chǎn)生原因的解釋比較復(fù)雜。 一般的解釋是：升力的原理是機(jī)翼周圍圓周體積（附生渦）的存在，導(dǎo)致機(jī)翼上下表面的流速不同，因此壓力也不同，產(chǎn)生一個力垂直于相對氣流。 這種力稱為升力。
我學(xué)過太多關(guān)于升力的理論，解釋也各不相同。 我個人的理解是：機(jī)翼產(chǎn)生的升力主要依靠上表面的吸力，而不是下表面的正壓力。 一般情況下，機(jī)翼上表面形成的吸力約占總升力的60-80%，下表面正壓形成的升力僅占總升力的20-40%左右。 因此，不能認(rèn)為飛機(jī)被懸在空中主要是空氣從機(jī)翼下方?jīng)_擊機(jī)翼的結(jié)果。
飛機(jī)升力的產(chǎn)生離不開機(jī)翼，但升力的實際產(chǎn)生卻非常復(fù)雜。 它與飛機(jī)的整體氣動外形、飛機(jī)的姿態(tài)以及飛機(jī)附近的氣流有關(guān)。
例如殲20的設(shè)計就是一個成功的例外。
2019年9月29日，我在河北滄州機(jī)場近距離參觀了殲20。 北航畢業(yè)的機(jī)械博士給我解釋：殲20采用升力體機(jī)身、鴨翼、側(cè)條帶、渦流控制技術(shù)。 機(jī)翼、后機(jī)身縫翼、弧形雙腹鰭和弧形全動雙垂直尾翼的一體化非傳統(tǒng)氣動布局。
看完后感覺：殲20的鴨式布局離機(jī)翼較遠(yuǎn)，中間有邊條過渡。 它不僅可以利用不同氣動表面產(chǎn)生的多渦干涉來改善飛機(jī)的升力和阻力特性，而且可以有效增加鴨翼與飛機(jī)之間的距離。 重心距離提高了控制效率。
可以說，殲20是機(jī)身和機(jī)翼同時產(chǎn)生升力的飛機(jī)。 特殊的氣動布局設(shè)計讓我看到我國的航空工業(yè)已經(jīng)開始突飛猛進(jìn)，追趕世界一流水平。 看著殲20巨大的機(jī)身和矢量尾噴，就連董鑫也流下了激動的淚水。
3. 莊氏的空氣動力學(xué)哲學(xué)
2336年前的夏天，子秀剛滿36歲，他坐在宋代菏澤東明縣莊寨村西頭的老槐樹下，看著河里的魚兒和盤旋的鷹。天空。 他想知道為什么老鷹能在天上飛而不會掉下來，于是他的心也飛向了藍(lán)天。
于是，《北明有魚》的熱門文章草稿便油然而生。 這就產(chǎn)生了后來的美文【莊子. 逍遙游】
01.北明魚空氣動力學(xué)的哲學(xué)思考
《北冥魚》講述了大鵬、小、雪九的哲學(xué)故事，但也蘊含著關(guān)于空氣動力學(xué)的哲學(xué)思考。
莊子曰：北明有魚，其名鯤。 坤之大，不知有多少萬里。 它變成了一只鳥，它的名字叫鵬。 莊子認(rèn)為老鷹還太小，只好造一個巨大的飛行物，讓它飛得更高更遠(yuǎn)。 他給這架飛行器起了個名字叫“鵬”。 這大概就是彭的由來。
文中寫道：鵬行南明，水擊三千里，上涌九萬里，休六個月。 關(guān)鍵字是tuan，就是依靠的意思。 鵬之所以能夠飛行九萬英里、六個月，是因為它依靠風(fēng)——空氣與機(jī)翼相互作用的升力，以及上升氣流的力量來飛行。 莊子非常明確地指出，利用空氣是人類飛向天空的唯一途徑。
莊子曰：氣浮水不稠，則不能載大船。 我們這里所說的是浮力原理的前提：F浮力=G來排開流體。 只有大江大海才能容納大型船舶的排水量。
莊子接著說：如果風(fēng)的積累不厚，那么它的大翅膀就無法承載它。 這就是說，水如此，風(fēng)亦如此。 如果風(fēng)（氣流）不夠強(qiáng)，風(fēng)箏可能無法飛翔。 尤其是這么大的一只大鵬，怎么能飛呢？
莊子也說：故九萬里，風(fēng)吹而下，則為沛風(fēng)。 大鵬的翅膀需要九萬里的風(fēng)才能飛翔。 關(guān)鍵詞是“pei”，也有“依賴”的意思。 追隨潮流，必須依靠風(fēng)的能量。 大鵬依靠風(fēng)，展翅飛向藍(lán)天。 風(fēng)在下，這清楚地告訴人們，要想飛翔，必須依靠風(fēng)，即翅膀與空氣的相互作用。
這是中國最早的空氣動力學(xué)哲學(xué)思想。 哲學(xué)是思想的鑰匙。 只有掌握了這個關(guān)鍵，我們才能發(fā)展科學(xué)。
02.莊子哲學(xué)的啟示
莊子和老子都是道家思想的代表。 莊子的思想繼承了老子的道、自然、無為等思想。
但老莊之間還是有區(qū)別的。 莊子拋棄了老子思想中馬基雅維利主義的一面。 章太炎道：他的功力看似與老子一樣，但他的內(nèi)心卻與老子完全不同……他不想讓老子的威力功力玷污自己。
如果歷代不是以儒家為中心，而莊子的哲學(xué)能夠在官場和市井中得到包容，自然科學(xué)也許會在中國得到很大的發(fā)展。
03.我不會嘗試我的舊技能。
紫云，我不會嘗試，這是老技藝了。
因為我目前正在上英語網(wǎng)課，個人理解有限，所以寫的文章都是復(fù)習(xí)時隨便拿的。 有沒有廢話？ 壞方法？ 我愿意被鞭打、被教訓(xùn)，但我保證。
希望詢問并...
（謝謝閱讀）