1931年考入
国立中央大学电机系，1935年毕业获学士学位后，即入中大机械特别班(即航空工程研究生班)，至1937年毕业后，赴美国留学，1938年在
麻省理工学院获航空工程硕士学位，1940年在
加州理工大学获航空工程和高等数学博士学位。柏实义立志工业报国，归国回到已迁重庆沙坪坝的母校中央大学任航空工程系教授，并继
罗荣安柏实义针对不断高速发展的飞机、太空飞行器和导弹的阻力和升力，进行了先驱性开发与研究，推动并发展了空气动力学领域，使从初始向当前的复杂尖端水准发展。他在四十多年前就发现了关于涡流结构的效应，当飞机、太空飞行器或火箭的速度惊人提高时，在有关电力的、化学的和电磁的相互作用上，出现变换的复杂性。
柏实义是空气动力学领域的权威，又是马里兰大学物理科学和技术院的创始者和奠基人。该校工学院院长J.A.约克赞扬柏实义努力提高了马里兰大学的研究水准，使之扬名国际，功不可没。
1992年伊拉克炸毁科威特很多油田，火势冲天，全球减灾机构与专家前往协助灭火，但因火势太大，温度太高，喷射力太强，难以制服，柏实义应科威特驻美使馆之邀，协助灭火。他运用流体力学的理论及丰富的经验，提出了强风力灭火的方法，获得成功。免除了毒气的危害及环境污染。柏实义在长期的教学及研究中对流体力学作出了巨大贡献。先后撰写了16本专著，发表了流体力学及等离子体力学等的科学论文130余篇。被聘为台湾的
中央研究院院士。他被多所高校及研究机构聘任从事科研工作。有：西德古根汉学会会员，西德阿享理论气体力学研究所客座教授，北美航空公司加州航空太空系统顾问，日本东京大学航空太空研究所客座教授，
美国国家科学基金会高级博士后委员，奥国工科大学维也纳流体力学研究所客座教授、荣誉博士，国际航天学会通讯委员，法国巴黎大学流体力学研究所顾问，美国太空总署月球研究所顾问，挪威工科大学流体力学研究所客座教授，丹麦工科大学流体力学及机械系客座教授，西德古廷根流体力学及机械系教授，新加坡大学工学院客座教授。
中美建交后，他多次回国到东南大学访问举行学术交流，与老友欢聚。他还到
北京航空航天大学、
西北工业大学、
浙江大学等高校作学术报告，促进国际交流。