
【化】 non-viscous flow
blame; evildoing; have to; non-; not; wrong
【计】 negate; NOT; not that
【医】 non-
mucosity; paste; stick; viscidity
【建】 mucopeptide
flow; flowage; fluxion; on the move; run; stream
【医】 afflux; flow; fluxion; streaming movement
【经】 circulating; floating; flow
非粘性流动(Inviscid Flow)指忽略流体粘性效应的理想化流动模型。在该模型中,流体被视为无粘性(即黏度为零),其运动仅受惯性、压力和重力影响,不产生剪切应力或耗散效应。该概念是流体力学理论分析的重要基础,尤其在高速流动研究中具有实际意义。
无粘性假设
流体微团间无内摩擦力,切应力为零,运动方程简化为欧拉方程:
$$ rho left( frac{partial mathbf{v}}{partial t} + mathbf{v} cdot abla mathbf{v} right) = - abla p + rho mathbf{g} $$
其中 $rho$ 为密度,$mathbf{v}$ 为速度矢量,$p$ 为压力,$mathbf{g}$ 为重力加速度。该方程未包含黏性项,区别于纳维-斯托克斯方程。
适用条件
当雷诺数($Re = rho U L / mu$)极高时(如高速气流或大尺度流动),粘性影响远小于惯性力,非粘性模型可近似实际流动,例如机翼绕流分析。
用于航空航天(超音速流动)、涡轮机械设计及势流理论分析,可简化计算并揭示流动分离、压力分布等关键特性。
无法预测边界层、流动分离点及阻力(因忽略粘性),需通过边界层理论修正或耦合粘性模型。
该术语强调流体剪切应力的缺失,与理想流体(Ideal Fluid)常互换使用,但后者可能隐含不可压缩性。
权威参考来源:
非粘性流动是流体力学中的一个重要概念,其核心特征是忽略流体内部的粘性力影响。以下是详细解释:
非粘性流动(也称无粘流动)是一种理想化的流体运动模型,假设流体在运动过程中粘性系数为零或粘性力作用可忽略。这种模型常用于分析高速流动或粘性效应不显著的情况,如航天器外部的空气流动。
虽然非粘性流动本身是理想模型,但实际应用中常与以下非牛顿流体特性对比:
注:实际应用中需注意,真实流体都存在粘性,但当雷诺数足够高时(如$Re > 10$),粘性力相对于惯性力可忽略,此时非粘性模型具有较高精度。
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