郭永怀（1909年4月4日—1968年12月5日），山东荣成人，流体力学家。1999年颁发两弹一星功勋奖章受勋23位科学家之一，主导两弹一星之原子弹的力学研究。
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本科先在南开大学就读，转学至北京大学物理系并毕业，考获庚子赔款出国，先在多伦多大学取得硕士学位，然后在加州理工学院师从空气动力学权威西奥多·冯·卡门，获博士学位，读博认识同门师兄钱学森。1946年另一同门师兄William R. Sears在康乃尔大学创航天工程研究生院，郭永怀为创院教员，后升任教授。1956年返国，1960年经钱学森力荐，任第二机械工业部第九研究所副所长，主导原子弹的力学研究。1968年坠机身亡，死前与护卫紧抱刚获得的氢弹实验数据。
1909年4月4日生于大清山东省荣成县西滩郭家村。约1924年，考入私立青岛大学附属中学[1]。1930年，郭永怀入南开大学预科二年乙组读书，他的注册号是P444[2]；次年8月升入南开大学理科，决心攻读物理学。南开大学当时没有物理系，他打听到电机系有一位物理学教授叫顾静徽，就投到她的门下，成了她唯一的物理专业的学生。[1]顾静徽非常赏识这位好学不倦的学生，为他单独开课。曾在南开大学任教的饶毓泰归国后到北京大学任教，顾静徽推荐他转学。[1]1933年，郭永怀通过北京大学入学考试，考入北京大学物理系，1935年毕业并留校，师从光学专家饶毓泰教授攻读研究生兼作助教[3]。[4][5]
1939年考取中英庚子赔款出国留学名额，1940年赴加拿大多伦多大学应用数学系学习，半年后获硕士学位。1941年到美国加州理工学院师从空气动力学权威西奥多·冯·卡门教授研究可压缩流体力学，1945年获博士学位后留任研究员。1946年起在美国康乃尔大学任助理教授，副教授，教授。
郭永怀在跨声速流领域和奇异摄动论方面有重要贡献；与钱学森共同发表的论文《可压缩流体二维无旋亚声速和超声速混合型流动及上临界马赫数》提出“上临界马赫数”的概念。[6]郭永怀还发表了《跨声速流的稳定性》、《可压缩流体二维无旋跨声速流动》、《绕翼型的二维跨声速流》、《论二元光滑跨声速流的稳定性1》等跨音速研究论文。郭永怀还发展了奇异摄动法，即PLK方法（庞加莱－莱特希尔－郭永怀方法）。[7][8]
中国抗日战争胜利后，胡适任北大校长，积极发展北大工科。饶毓泰向胡适推荐正在美国任教的郭永怀、朱兰成、马大猷等青年才俊，同时提议由钱学森担任应用力学系主任。[9]后因钱学森暂时无法离美而未果。[10]1950年代受钱学森之邀到中华人民共和国发展科学，郭永怀夫妇离美前，在赵元任家吃告别晚餐。1956年10月抵埗后任中国科学院力学研究所研究员、副所长。1957年任中国力学学会副理事长，同年聘为中国科学院数学物理学化学部学部委员。他是中国大陆力学事业的奠基人之一，在力学、应用数学和航空事业方面有卓越贡献，是科技工作的领导人和组织实施者。
1960年5月调任第二机械工业部北京第九研究所（1964年2月改为第九研究院）副所长、副院长。在两弹一星的研制工作中，经钱学森推荐，领导和组织了爆炸力学、高压物态方程、空气动力学、结构力学和武器环境实验科学等研究工作，解决了一系列重大问题。
1968年12月5日文革期间，郭永怀从青海省执行任务返回北京时，乘坐的伊尔-14型640号飞机在飞至北京上空约400米高度时突然在首都机场跑道南端1209米处坠毁[11]:288。郭和同机警卫当场丧生。在清理飞机遗骸时，人们发现郭永怀和他的警卫牟方东紧抱在一起，两人身体之间紧夹着刚刚获得的氢弹试验数据。他们二人的骨灰埋藏于中国科学院力学研究所中郭永怀的塑像下。1999年被授予“两弹一星功勋奖章”，是该群体中唯一一位获得“烈士”称号的科学家。
1982年12月，科学出版社出版了《郭永怀文集》[12]。1985年，郭永怀补授予一项国家科学技术进步奖特等奖。1999年，郭永怀被追授予研制“两弹一星”有突出贡献的科技专家，并荣获两弹一星功勋奖章。
2018年7月，国际小行星中心正式发布公告，编号为212796号的小行星被永久命名为“郭永怀星”，编号为212797号的小行星被永久命名为“李佩星”[13]。
- On the force and moment acting on a body in shear flow《物体在剪切流中所受的力和力矩》1943
- The flow of a compressible viscous fluid through a straight pipe.1943 《可压缩黏性流体在直管中的流动》
- Two dimensional irrotational mixed subsonic and supersonic flow of a compressible fluid and the upper critical Mach number 1946 《可压缩流体二维无旋亚声速和超声速混合型流动及上临界马赫数》
- On the stability of transonic flows 1947《跨声速流的稳定性》
- The propagation of a spherical or a cylindrical wave of finite amplitude and the production of shock waves 1947 《有限振幅球面波或柱面波的传播及激波的产生》
- Two-dimensional irrotational transonic flows of a compressible fluid，1948 《可压缩流体二维无旋跨声速流动》
- On the hodograph method 1949 《速度图方法》
- Two-dimensional transonic flow past airfoils 1951 《绕翼型的二维跨声速流》
- On the stability of two-dimensional smooth transonic flows 1951 《论二元光滑跨声速流的稳定性1》
- 0 On the flow of an incompressible viscous fluid past a flat plate at moderate Reynolds
- numbers 1953《中等雷诺数下不可压缩黏性流体绕平板的流动》
- Reflection of a weak shock wave from a boundary layer along a flat plate.I：Interaction of weak shock waves with laminar and turbulent boundary lavers analyzed by momentum-integral method 1953《弱激波从沿平板的边界层的反射Ⅰ：用动量积分方法分析弱激波与层流和湍流边界层的相互作用》
- Reflection of weak shock wave from a boundary layer along a flat plate.Ⅱ：Interaction of
- oblique shock wave with a laminar boundary layer analyzed by differential-equation method 1953 《弱激波从沿平板的边界层的反射Ⅱ：用微分方程方法分析斜激波与层流边界层的相互作用》
- Plane subsonic and transonic potential flows 1954 《平面亚、跨音速势流》
- A similarity rule for the interaction between a conical field and a plane shock 1955 《锥型流和激波相互作用的相似律》
- Viscous flow along a flat plate moving at high supersonic speeds I 1956 《沿高超声速运动平板的黏性流动1》
- Viscous flow along a flat plate moving at high supersonic speeds 1956 《沿高超声速运动平板的黏性流动II》
- The effects of Prandtl number on high-speed viscous flows over a flat plate 1956(普朗特数对绕平板高速黏性流的影》
- Compressible viscous flow past a wedge moving at hypersonic speeds 1956 《楔的高超声速可压缩黏性绕流》
- Dissociation effects in hypersonic viscous flows 1957 《高超声速黏性流动中的离解效应》
- 《现代空气动力学的问题》 1957年
- 《在关于苏联发射成功第一颗人造卫星座谈会上的发言记录》 1957年
- 《高超速钝体湍流传热问题》 1963年
- 《宇宙飞船的回地问题》 1965年
- 《激波的介绍》1965
- 《边界层理论讲义》 《中国科大建校初期史料丛编》中国科学技术大学出版社 2008 ISBN 9787312022760
- （德）普郎特著 郭永怀译 《流体力学概论》科学出版社 1974
- 《郭永怀文集》 中文版 科学出版社 1982
- 《郭永怀文集》 原文版 科学出版社 2009 ISBN 978-03-024460-0
夫人李佩：1948年结婚。1956年10月，与郭永怀带着和女儿历经周折从美国回到了祖国。李佩举办了国内首期应用语言研究生班，为该学科在国内正式建立做了开拓性的工作，并誉为“中国应用语言学之母”。
女儿郭芹：出生于美国，1956年随父母回国，初中毕业后去东北插队，1970年因病回京，后参加工作。因病英年早逝
李家春; 戴世强accessdate=2014-07-27. 郭永怀小传. 1983. （原始内容存档于2014-08-08）. 北京大学校史馆. www.xsg.pku.edu.cn. [2021-07-12]. （原始内容存档于2021-07-12）. 郭永怀. 原子城基地揭秘. 2007-01-26 [2014-06-16]. （原始内容存档于2015-09-24）. Hsue-shen Tsien and Yung-huai Kuo, Two Dimensional Irrotational Mixed Subsonic and Supersonic Flow of a Compressible Fluid and the upper Critical Mach Number;Guiggenheim Aeronautic Laboratory, Caltech, Pasadena, Calif. 1945
Kuo Y.H. On the Flow of an inompressible viscous fluid past a flat plate at moderate Reynolds number, J. Math and Phys. 1953,32;83
钱学森 The Poincare-Lighthill-Kuo Method,Advances in Applied Mechanics vol4, Academic Press pp281-349 1955; 钱学森文集（英文版）793-854页，上海交通大学出版社 2011
1946年10月8日，饶毓泰致函胡适信中说：“钱学森先生寄来所拟《工程科学系之目的及组织大纲（草案）》。此文是他应我之请而作的，我觉得他的意见有许多是和我的相契合的，但和一般工程学者之传统目的与组织是大不相同，值得我们深切的注意，兹附呈，阅后请掷还。我未曾和钱先生直接通信，我是请郭永怀转达北大拟请他出来组织应用算学系或应用力学系之意思，所研究与教学范围则和钱先生的工程系的内容差不多完全相同。如果北大工程学系能这样办，理学院与工学院分界就不致太严了。这对于工程教育上是个革新运动。可否由北大聘钱学森先生为工学院院长？”
1946年1月2日，饶铳泰致胡适:“转来钱学森先生的信早收到，后又接郭永怀兄来函说，钱先生一二年内不能归国，故此时不肯立即负起责任来。弟对于此事虽甚失望，然以郭永怀、 林家翘诸君都望钱先生出来领导，钱如不加入北大，他们也就不肯加入。故仍望钱肯然以郭永怀、林家翘诸君都望钱先生来领导。”
