氣體動(dòng)力學(xué)：
在連續(xù)介質(zhì)假設(shè)的前提下研究伴有熱效應(yīng)的氣體介質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律的學(xué)科。它是在經(jīng)典流體力學(xué)的基礎(chǔ)上﹐結(jié)合熱力學(xué)和化學(xué)發(fā)展起來(lái)的。通常所說(shuō)的氣體動(dòng)力學(xué)假定氣體是無(wú)黏性﹑不傳熱的。在氣體動(dòng)力學(xué)中﹐根據(jù)運(yùn)動(dòng)速度將流動(dòng)分為亞聲速流動(dòng)﹑跨聲速流動(dòng)﹑超聲速流動(dòng)和高超聲速流動(dòng)﹔根據(jù)流動(dòng)在空間中的變化特點(diǎn)分為一維流動(dòng)﹑二維流動(dòng)和三維流動(dòng)﹔根據(jù)空間中每一點(diǎn)處的流動(dòng)是否隨時(shí)間而改變分為定常流動(dòng)和非定常流動(dòng)。按照所處理問(wèn)題的流場(chǎng)是否為無(wú)限大可分為外流問(wèn)題和內(nèi)流問(wèn)題。高速飛行器(如飛機(jī)﹑導(dǎo)彈﹑航天器等)的繞流屬於外流問(wèn)題﹔噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)﹑風(fēng)洞﹑燃?xì)廨啓C(jī)等設(shè)備中的流動(dòng)則屬於內(nèi)流問(wèn)題。在流動(dòng)過(guò)程中可以有化學(xué)變化﹐也可以沒有化學(xué)變化。氣流在空間中可以連續(xù)變化﹐也可以發(fā)生突躍變化。激波﹑爆轟﹑爆燃現(xiàn)象等就屬於突躍變化。
         發(fā)展簡(jiǎn)史 氣體動(dòng)力學(xué)的早期研究始於19世紀(jì)80年代。英國(guó)的蘭金﹐W.J.M.和法國(guó)的P.H.許貢紐對(duì)大波幅的強(qiáng)擾動(dòng)波(如激波)作了理論研究﹐得出這種強(qiáng)波前后的壓強(qiáng)比和密度比以及其他參量比的關(guān)係式。這些關(guān)係式稱為蘭金－許貢紐關(guān)係式(見激波關(guān)係式)。1887年奧地利物理學(xué)家馬赫﹐E.通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)﹐超聲速流動(dòng)的特徵并不取決於流速的絕對(duì)值﹐而是取決於流速對(duì)當(dāng)?shù)芈曀俚谋戎怠＿@個(gè)比值后稱為馬赫數(shù)。瑞典工程師C.G.P.de拉瓦爾在研製蒸汽渦輪機(jī)中發(fā)現(xiàn)﹐要想在噴管中獲得超聲速氣流﹐按低速流的規(guī)律將管道截面作單調(diào)的收縮是辦不到的。后來(lái)他把噴管做成先收縮后擴(kuò)張﹑中間細(xì)的形狀﹐終於得到了超聲速氣流(見拉瓦爾管)。1902年俄國(guó)學(xué)者恰普雷金﹐..用速度圖法研究了氣體射流。由於當(dāng)時(shí)生產(chǎn)上對(duì)高速流動(dòng)或有熱交換流動(dòng)研究的需要還不迫切﹐氣體動(dòng)力學(xué)只處?kù)睹妊侩A段。在第二次世界大戰(zhàn)中﹐飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)功率越來(lái)越大﹐飛機(jī)的外形越來(lái)越符合高速的要求﹐活塞發(fā)動(dòng)機(jī)飛機(jī)的飛行速度已達(dá)到聲速的0.5～0.6倍。到第二次世界大戰(zhàn)末期﹐噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)問(wèn)世﹐飛機(jī)發(fā)展的形勢(shì)要求研究高亞聲速和超聲速流動(dòng)問(wèn)題﹐也要求研究噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部的流動(dòng)和燃燒問(wèn)題﹐氣體動(dòng)力學(xué)便應(yīng)運(yùn)而蓬勃發(fā)展起來(lái)了。
         學(xué)科內(nèi)容 從理論上研究氣體動(dòng)力學(xué)問(wèn)題﹐必須首先根據(jù)自然界的基本規(guī)律(如質(zhì)量守恆﹑動(dòng)量守恆和能量守恆規(guī)律)建立流動(dòng)過(guò)程中氣體流速﹑壓強(qiáng)﹑密度﹑溫度等物理量所應(yīng)滿足的基本關(guān)係式﹐這些關(guān)係式就是氣體動(dòng)力學(xué)基本方程(見流體力學(xué)基本方程組)。基本方程可以是微分形式﹐也可以是積分形式。在一般情況下﹐方程復(fù)雜﹐求解也很困難。因此﹐在理論研究中﹐往往須根據(jù)具體的流動(dòng)現(xiàn)象﹐對(duì)方程進(jìn)行簡(jiǎn)化﹐從而形成各種不同的理論﹐如小擾動(dòng)理論﹑細(xì)長(zhǎng)體理論﹑邊界層理論等。氣體動(dòng)力學(xué)利用所建立的基本方程研究一維或多維的連續(xù)流動(dòng)﹑各種有突躍變化的流動(dòng)以及有化學(xué)反應(yīng)的流動(dòng)等。