作者： physixfan

　　开窗行驶的汽车车内车外哪个压强更高？通常大家会直接想到伯努利原理——流速大则压强小，如果以汽车为参考系，则车窗外空气流速大因此压强小。可问题是，如果以地面为参考系，那车内空气又是流速更大的了，因此会导致相反的结论。我以前学到伯努利原理的时候也有过这一困惑，如何解释这一矛盾呢？到底是哪个参考系的流速决定了压强大小？

　　首先要回顾一下伯努利方程的推导，见伯努利原理_百度百科。可见，推导时需要用到定常流动这一假设，即速度场等流体性质不随时间而改变。如果以地面为参考系，车是在移动的，势必会造成流场不是定常流动，因此地面参考系不满足伯努利原理的前提条件，在地面参考系使用伯努利原理是错误的。在汽车参考系对车外的空气做一些假设则可以认为是定常流动，此时可以认为车窗内空气流速小所以压强大。

　　以地面为参考系来解这个问题自然也是可以的，从最基本的具有伽里略不变性的 Navier-Stokes 方程出发直接数值求解是正确的做法之一，只是要小心边界条件是随时间变化的。但是在地面参考系使用伯努利原理就是错误的了。

　　知乎上有一个相关问题的精彩答案 汽车行驶时从开着的窗户吹进来的空气最终是从哪里流走或者转化了的？ 里面 @stevenliuyi 给出了一张模拟的汽车内外流场图（以汽车为参考系），可以给大家一个更深刻的印象：

　　在流体力学里如果想要转换坐标系需要特别的注意，我自己在学习流体力学的过程中以及最一开始写这个问题答案的时候都犯过错误。固定边界（以形成定常流动）是最常用的流体力学边界条件，很多结论都依赖于此边界条件，但是它太常用以至于很多时候我们都没有意识到一些结论是依赖这个边界条件的，换了参考系就不能直接使用了。在流体力学中转换参考系需要谨慎再谨慎。