势流

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流体动力学中,势流(Potential Flow)是指一道速度场是一标量函数(即速度势)的梯度的流。因此,势流的特点是无旋性速度场,这是对于几种应用的有效近似。势流的无旋性是因为梯度的旋度始终为零的关系。
不可压缩流的类型中,势流满足拉普拉斯方程与势理论。然而,势流也可用来描述可压缩流。势流近似发生于稳流与非稳流的模型上。
中文名称
势流
英文名称
potential flow
定  义
流体微团没有转动且有势的流动。
应用学科
电力(一级学科),通论(二级学科)
中文名
势流
外文名
Potential Flow
应用于
翼型海浪电渗流
达朗伯特悖论
d'Alembert's paradox

目录

势流简介

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流体动力学中,势流(Potential Flow)是指一道速度场是一标量函数(即速度势)的梯度的流。因此,势流的特点是无旋性速度场,这是对于几种应用的有效近似。势流的无旋性是因为梯度的旋度始终为零的关系。
不可压缩流的类型中,势流满足拉普拉斯方程与势理论。然而,势流也可用来描述可压缩流。势流近似发生于稳流与非稳流的模型上。

势流分析

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势流应用于:翼型海浪电渗流与地下水流的外部流场。对于有强大涡效应的流,势流近似并不适用。
势流并不具有真实世界中的流的所有特性。例如势流不包括在自然中常发生的乱流。势流理论也不能应用在黏性内流。理察·费曼认为势流太不物理了而在流体中只有“干水”会遵守这个假设。
不可压缩势流也制造了一个无效的预测数,这称作达朗伯特悖论(d'Alembert's paradox)。
更精确的说,势流不能解释包含边界层在内的流的行为。
然而,在流体力学的许多分支中,了解势流是很重要的。尤其是在的简单的势流(称作基本流)如无涡流且点源拥有现成的解析解。这些解可以叠加来创造更复杂的流满足各种边界条件。这些流比整个流体力学更一致接近真实世界的流。此外,许多有价值的见解出现,当考虑到偏向(通常是轻微的)在观测到的流与对应的势流。
势流在飞机设计上有许多应用。例如计算流体动力学,一种技巧是连结一个边界层外的势流解到边界层内的边界层方程式解。
词条标签:
理学