作為物理的一部分，流體力學(xué)在很早以前就得到發(fā)展。在19世紀(jì)，流體力學(xué)沿著兩個方面發(fā)展，一方面，將流體視為無粘性的，有一大批有名的力學(xué)數(shù)學(xué)家從事理論研究，對數(shù)學(xué)物理方法和復(fù)變函數(shù)的發(fā)展，起了相當(dāng)重要的作用；另一方面，由于灌溉、給排水、造船，及各種工業(yè)中管道流體輸運的需要，使得工程流體力學(xué)，特別是水力學(xué)得到高度發(fā)展。

將二者統(tǒng)一起來的關(guān)鍵是本世紀(jì)初邊界層理論的提出，其中心思想是在大部分區(qū)域，因流體粘性起的作用很小，流體確實可以看成是無粘的。這樣，很多理想流體力學(xué)理論就有了應(yīng)用的地方。但在鄰近物體表面附近的一薄層中，粘性起著重要的作用而不能忽略。邊界層理論則提供了一個將這兩個區(qū)域結(jié)合起來的理論框架。邊界層這樣一個現(xiàn)在看來是顯而易見的現(xiàn)象，是德國的普朗特在水槽中直接觀察到的。這雖也是很多人可以觀察到的，卻未引起重視，普朗特的重大貢獻就在于他提出了處理這種把兩個物理機制不同的區(qū)域結(jié)合起來的理論方法。這一理論提出后，在經(jīng)過約10年的時間，奠定了近代流體力學(xué)的基礎(chǔ)。

有意思的是在流體力學(xué)中發(fā)現(xiàn)的這種邊界層現(xiàn)象，很快地在別的科學(xué)領(lǐng)域得到了響應(yīng)，因為這里面包含了更廣泛和深刻的內(nèi)容。由此又大大促進了應(yīng)用數(shù)學(xué)的發(fā)展，從而形成了現(xiàn)在在很多科學(xué)中廣泛應(yīng)用的“漸近匹配法”。

在流體力學(xué)中首先發(fā)現(xiàn)的現(xiàn)象及為此提出的理論，在一段時間以后被發(fā)現(xiàn)在其他學(xué)科領(lǐng)域中同樣存在和有用，這樣的例子并不是唯一的一個。例如，100年前在水波中觀察到的孤立波及其理論到本世紀(jì)60年代被發(fā)現(xiàn)在聲波、光波中同樣存在和有用，從而迅速形成了系統(tǒng)的理論。目前具有重要應(yīng)用前景的光通訊，正是建立在孤立子(孤立波)理論基礎(chǔ)上的。

又如在上個世紀(jì)發(fā)現(xiàn)的流體從下部加熱從而引起對流并能形成有規(guī)則圖形的現(xiàn)象，以及本世紀(jì)20年代發(fā)現(xiàn)的兩旋轉(zhuǎn)圓筒間所充滿的流體在一定條件下能形成有規(guī)則的二次流的現(xiàn)象，成了近代在各個學(xué)科領(lǐng)域中普遍關(guān)注的分岔現(xiàn)象及理論的經(jīng)典例子。而且也是最近逐步形成的圖形(pattern)動力學(xué)的典型例子及實驗對象。

再如在本世紀(jì)60年代由流體對流(與氣象有關(guān))導(dǎo)出的洛倫茨(E.N.Lorenz)方程及其研究，導(dǎo)致了混沌理論的形成。而混沌理論不僅在自然科學(xué)，而且在社會科學(xué)中都有普遍意義，因而被認為是本世紀(jì)科學(xué)中最重要成就之一。

以上所舉的幾個例子，足以說明流體力學(xué)的研究在近代科學(xué)發(fā)展中所起的作用，這種現(xiàn)象有其深刻的背景。首先，流體運動是宏觀現(xiàn)象，最便于人類觀察和感知。而流體力學(xué)從本質(zhì)上講是非線性的，包含著極為豐富而至今還未被人認識和理解的現(xiàn)象及規(guī)律。所以有理由相信，這種由流體力學(xué)中發(fā)現(xiàn)的規(guī)律逐漸滲透到其他科學(xué)領(lǐng)域并最終形成具有普遍意義的理論的科學(xué)發(fā)展道路，今后仍將在整個自然科學(xué)的發(fā)展中繼續(xù)起著重要作用。

流體力學(xué)又是很多工業(yè)的基礎(chǔ)。最突出的例子是航空航天工業(yè)。可以毫不夸大地說，沒有流體力學(xué)的發(fā)展，就沒有今天的航空航天技術(shù)。當(dāng)然，航空航天工業(yè)的需要，也是流體力學(xué)，特別是空氣動力學(xué)發(fā)展的最重要的推動力。就以亞音速的民航機為例，如果坐在一架波音747飛機上，想一下這種有400多人坐在其中，總重量超過300噸，總的長寬有大半個足球場大的飛機，竟是由比鴻毛還輕的空氣支托著，這是任何人都不能不驚嘆流體力學(xué)的成就。更不用說今后會將出現(xiàn)更大、飛行速度更快的飛機。

同樣，也不可能想象，沒有流體力學(xué)的發(fā)展，能設(shè)計制造排水量超過50萬噸的船舶，能建造長江三峽水利工程這種超大規(guī)模工程，能設(shè)計90萬kW汽輪機組，能建造每臺價值超過10億美元的海上采油平臺，能進行氣候的中長期預(yù)報，等等。甚至天文上觀測到的一些宇宙現(xiàn)象，如星系螺旋結(jié)構(gòu)形成的機理，也通過流體力學(xué)中形成的理論得到了解釋。近年來從流體力學(xué)的角度對魚類游動原理的研究，發(fā)現(xiàn)了采用只是擺動尾部(指身體大部不動)來產(chǎn)生推進力的魚類，最好的尾型應(yīng)該是細長的月牙型。這正是經(jīng)過幾億年進化而形成的鯊魚和鯨魚的尾型，而這些魚類的游動能力在魚類中是最好的。這就為生物學(xué)進化方面提供了說明，引起了生物學(xué)家的很大興趣。

所以很明顯，流體力學(xué)研究，既對整個科學(xué)的發(fā)展起了重要的作用，又對很多與國計民生有關(guān)的工業(yè)和工程，起著不可缺少的作用。它既有基礎(chǔ)學(xué)科的性質(zhì)，又有很強的應(yīng)用性，是工程科學(xué)或技術(shù)科學(xué)的重要組成部分。今后流體力學(xué)的發(fā)展仍應(yīng)二者并重。

展望下一世紀(jì)流體力學(xué)的發(fā)展，一方面以湍流機制為核心的若干基本問題將繼續(xù)受到重視；另一方面為促進國家建設(shè)和社會進步，主要力量將會集中于研究與解決具有明確應(yīng)用目標(biāo)的應(yīng)用基礎(chǔ)課題。今后10至20年，流體力學(xué)大體會沿以下三個方向發(fā)展：

(1) 在基礎(chǔ)理論研究方面，湍流機制將仍然是注意的中心

對于流動穩(wěn)定性和混沌的研究也將會以相當(dāng)大的比重與湍流研究相結(jié)合或者與之發(fā)生密切的聯(lián)系。近來發(fā)展非常迅速的各類流動顯示技術(shù)和粒子成像測速法將對猝發(fā)、分離、失穩(wěn)，以及各類渦的形成、運動和發(fā)展、破裂、合并、重聯(lián)等現(xiàn)象和過程提供詳細的記錄，巧妙地設(shè)計實驗將為建立新的理論模型指出方向和依據(jù)。

直接數(shù)值模擬可以摒棄對經(jīng)驗的依賴，考慮到計算機性能的限度，需要發(fā)展高分辨率的算法和并行計算技術(shù)，精心設(shè)計典型算例，將會提供更多新的現(xiàn)象和規(guī)律。研究湍流、混沌所遇到的數(shù)學(xué)困難在于N-S方程的非線性，采用攝動展開不失為解決弱非線性問題的手段，但很有必要尋求新的表述方法和數(shù)學(xué)工具。針對不同類型的流動特點，將會不斷構(gòu)造出新的理論模型，增強預(yù)測的能力。

(2) 在應(yīng)用基礎(chǔ)研究方面，需要加強流體力學(xué)的研究

在應(yīng)用基礎(chǔ)研究方面，除了繼續(xù)解決航空航天、航海、機械、水利、化工等方面的流體力學(xué)問題，還將在普遍受到重視的能源、環(huán)境、材料以及高技術(shù)等領(lǐng)域中加強流體力學(xué)的研究。相當(dāng)數(shù)量的問題是具有幾何形狀復(fù)雜、流體結(jié)構(gòu)多樣，還可能存在多相和反應(yīng)以及出現(xiàn)非平衡現(xiàn)象，值得提到的有超聲速燃燒，化學(xué)反應(yīng)流，高超聲速繞流等。不論是整體流場或是某一單元過程，數(shù)值模擬將會發(fā)揮重要作用。在某些典型問題方面，如繞流、水波、可壓縮性波動等，已經(jīng)發(fā)展了一批大型計算軟件，今后這一發(fā)展勢頭將會更快，它不僅可以滿足實用的需要，也是一種為理論研究服務(wù)的數(shù)值實驗。

(3) 一些新的領(lǐng)域可能有大的發(fā)展

由于社會經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展的需要，流體力學(xué)將會對全社會關(guān)心的生態(tài)環(huán)境的維護問題發(fā)揮積極的作用，重點是研究陸氣、海氣界面過程，污染物的遷移，風(fēng)沙、泥沙、泥石流運動，以及農(nóng)業(yè)和工業(yè)中的水循環(huán)等。此外，與生物、地球和天文的結(jié)合也將會涌現(xiàn)重大的研究成果。

本世紀(jì)的流體力學(xué)取得多方面的重大進展，特別是在本世紀(jì)下半葉，由于實驗測試技術(shù)、數(shù)值計算手段和分析方法上的進步，在多種非線性流動以及力學(xué)和其他物理、化學(xué)效應(yīng)相耦合的流動等方面呈現(xiàn)了豐富多采的發(fā)展態(tài)勢。

在實驗方面，已經(jīng)建立了適合于研究不同馬赫數(shù)、雷諾數(shù)范圍典型流動的風(fēng)洞、激波管、彈道靶以及水槽、水洞、轉(zhuǎn)盤等實驗設(shè)備，發(fā)展了熱線技術(shù)、激光技術(shù)、超聲技術(shù)和速度、溫度、濃度及渦度的測量技術(shù)，流動顯示和數(shù)字化技術(shù)的迅猛發(fā)展使得大量數(shù)據(jù)采集、處理和分析成為可能，為提供新現(xiàn)象和驗證新理論創(chuàng)造了條件。

計算流體力學(xué)發(fā)展極快。出現(xiàn)了有限差分、有限元、有限分析、譜方法和辛算法；建立了較完整的理論體系，即穩(wěn)定性理論、數(shù)值耗散和色散分析、網(wǎng)格生成和自適應(yīng)技術(shù)、迭代和加速收斂方法；

提出了求解自由邊界問題的多種拉格朗日和歐拉的混合方法，計算包含復(fù)雜激波系的復(fù)雜流場的高精度格式等。目前，計算流體力學(xué)已經(jīng)成為流體力學(xué)各分支中不可缺少的工具。

分析方法的主要進步當(dāng)首推漸近展開法的日趨成熟，多種漸近法(如匹配展開法、多重尺度法、平均變分法等)被廣泛運用于求解弱非線性問題。純粹數(shù)學(xué)中的泛函、群論、拓撲學(xué)，尤其是微分動力系統(tǒng)的發(fā)展為研究非線性問題提供了有效的手段。