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。
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)。