在研究流体流动时,若不考虑流体的粘性,则称为理想流体的流动,相应地称流体为理想流体,理想流体是绝对不可压缩、完全没有粘滞性的流体。 对于理想流体流动,流体质点只受到正压力,没有切向力。
1752年,欧拉提出理想流体概念,并基于连续介质 (流体微团) 假设和牛顿第二定律给出了描述理想流体运动的基本 方程 ——欧拉方程,这是第一个将 微分方程 应用到 流体力学 领域的方程,同时奠定了流体力学流场描述的标准形式。欧拉方程与牛顿黏性定律、 伯努利原理 一起构成了经典流体动力学大厦的3块基石。
欧拉方程
理想流体运动的基本方程——欧拉方程。
欧拉方程是无粘 流体 的方程。这里的无粘流,不考虑粘性、 热传导 、质量扩散等扩散项。
与粘性流体
由于流体中存在着粘性,流体的一部分机械能将不可逆地转化为 热能 ,并使流体流动出现许多复杂现象,例如 边界层 效应、摩阻效应、非牛顿流动效应等。自然界中各种真实 流体 都是粘性流体。有些流体粘性很小(例如水、空气),有些则很大(例如 丙三醇 、油漆、蜂蜜)。当流体粘度很小而相对滑动速度又不大时,粘性 应力 是很小的,即可近似看成理想流体。
理想流体一般也不存在热传导和扩散效应。实际上,理想 流体 在自然界中是不存在的,它只是真实流体的一种近似模型。但是,在分析和研究许多 流体 流动时,采用理想流体模型能使流动问题简化,又不会失去流动的主要特性并能相当准确地反映客观实际流动,所以这种模型具有重要的使用价值。
流体力学 不可压缩 在流体力学中,为研究问题的方便,引入“不可压缩流体”的概念。所谓不可压缩 流体 ,即绝对不可压缩的流体。实际流体都是可压缩的,但不同的流体,其压缩性有很大的差别,如气体与液体,其主要区别就在于其可压缩性的大小。对于液体来说,其压缩性很小,是影响流动的一个次要因素,常常可以忽略不计。对于气体而言,它是可以压缩的,且压缩性较大。因而在一般工程问题中,常将气体作可压缩 流体 处理,而将液体作不可压缩流体处理。但气体的流动性很大,只要施加很小的压力差,气体就可迅速地流动起来,而由这个压力差所引起的各处密度的变化是很小的,因此,对于流动着的气体,其压缩性也可忽略不计。理想 流体 将完全没有豁性的流体称为理想流体。理想流体是 流体力学 中的一个假想模型,在实际中并不存在。但在很多实际工程问题中,实际流体所表现出的a滞性很小,往往可以忽略不计,而可简化成理想流体。 与完全气体理想流体和完全气体是两个不同的概念,前者指流体没有粘性,后者指状态参量满足 克拉珀龙 方程 的气体(见 边界层 ,流体阻力,非牛顿流体力学)。