理想流體模型

理想流體模型

理想流體通常定義為沒有摩擦的流體,也稱無粘性流體,是流體力學中引入的一個重要的假設模型。

雖然實際工程中,理想流體並不存在,但是這種理論模型卻有重大理論和實用價值。因為有些問題,粘性並不起重大作用,忽略粘性可以容易的分析其力學關係,且由此所得到的結果也與實際出入並不大。因此當粘性不起作用或不起主要作用時,可以提出理想流體模型的假設,從而使問題簡化,得出流體運動的一些基本規律。

基本介紹

  • 中文名:理想流體模型
  • 外文名:ideal/perfect fluid model
  • 別稱:無粘性流體模型
  • 領域流體力學
定義,套用,
實際的流體都具有黏性,黏性的存在給流體運動規律的研究帶來很大的困難。為了簡化理論分析,於是引入了理想流體的概念

定義

所謂理想流體,是指不考慮黏性的流體,即無黏性流體。理想流體實際上是不存在的,它只是一種簡化的力學模型。
在大學物理的知識體系中, 很多教材都對流體力學進行介紹, 其中理想流體模型同質點、剛體等一樣是一個非常重要的物理近似模型, 但在一些大學物理的課本中, 由於流體力學介紹的知識點主要是圍繞不可壓縮理想流體模型展開的,故往往將理想流體定義為完全不可壓縮的無粘滯性的流體。但從概念上說, 流體力學分類中本就有可壓縮理想流體和不可壓理想流體之分,大學課本中的這一定義其實並沒有給出理想流體模型的本質內涵。
理想流體理想流體
流體力學中,描述流體運動的動力學方程有歐拉流體力學方程, 納維-斯托克斯方程(Navier-Stokes), Burnett和Super-Burnett方程等。其中歐拉方程被用來描述理想流體的運動行為,故也稱理想流體方程。理想流體是流體理論中一個理想極限模型, 其定義為運動過程中可以忽略粘滯和熱傳導效應的流體,按照可壓縮性又可進一步分為可壓縮理想流體模型和不可壓縮理想流體模型。
總之,理想流體模型就是忽略了擴散、粘性、熱傳導效應的流體模型。

套用

在有些問題,如流體流動在遠離固體表面時,黏性不起(主要)作用,可以忽略黏性的影響,所以流動分析大為簡化,容易得出一些規律。所得的規律,對於某些黏性影響很小的流體,能夠較好地符合實際;對於黏性影響不能忽略的流體,則可通過實驗加以修正。這種考慮黏性的流體稱為黏性流體。

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