無粘性流

無黏性流（英語：）是指沒有黏度的理想流體產生的流場[1]。

無黏性流的黏度趨近於零，因此雷諾數會趨近無限大。若忽略黏滯力時（就像無黏性流的情形），描述流體力學的纳维-斯托克斯方程會簡化成欧拉方程。簡化後欧拉方程可以適用於無黏性流，前提是流體的黏度低，雷諾數遠大於1。利用欧拉方程可以求解許多低黏度時的流體力學問題。但是，若在固體邊界附近的流場（邊界層），或是有明顯速度梯度的流場（速度梯度是因為黏滯力造成的），黏度可以忽略的假設就不適用了[1][2][3]。

超流体的流場就是無黏性流[4]。

無黏性流又可以再分類為無旋性的位流，以及有旋性的無黏性流。

雷諾數

雷諾數（Re）是常用在流體力學以及工程上的無因次量[5][6]。最早是由乔治·斯托克斯在1850年提出，後來阿諾·索末菲在1908年為此概念命名，之後因為奥斯鲍恩·雷诺而為大家所知[6][7][8]。雷諾數的公式如下：

符號 說明 單位
特徵長度 m
流體速度 m/s
流體密度 kg/m3
流體粘度 Pa*s

雷諾數代表流體中慣性力相對於粘滯力的比例，在判斷粘滯力的相對重要程度時相關有用[5]。無粘性流中粘滯力為0，因此雷諾數為無限大[1]。若粘滯力可忽略時，雷諾數遠大於1[1]。此時，可以假設是無粘性流，以簡化流體動力學的問題。

無黏性流不適用的情形

許多的流場中黏滯力的影響很小，可以近似為無黏性流，但在許多情形下，無法省略黏滯力的影響。在流場邊界附近因為有邊界層，即使黏度很小，會增強黏滯力的效果。在一些高雷諾數的流場中也會出現紊流，是能量被黏滯力耗散之前，轉換為越來越小幅度運動的現象。

相關條目

參考資料
  1. E., Stewart, Warren; N., Lightfoot, Edwin. . Wiley. 2007-01-01. ISBN 9780470115398. OCLC 762715172.
  2. Clancy, L.J., Aerodynamics, p.xviii
  3. Kundu, P.K., Cohen, I.M., & Hu, H.H., Fluid Mechanics, Chapter 10, sub-chapter 1
  4. S., Stringari. . Oxford University Press. 2016. ISBN 9780198758884. OCLC 936040211.
  5. L., Bergman, Theodore; S., Lavine, Adrienne; P., Incropera, Frank; P., Dewitt, David. . Wiley. 2011-01-01. ISBN 9780470501979. OCLC 875769912.
  6. Rott, N. . Annual Review of Fluid Mechanics. 2003-11-28, 22 (1): 1–12. Bibcode:1990AnRFM..22....1R. doi:10.1146/annurev.fl.22.010190.000245 （英语）.
  7. Reynolds, Osborne. . Philosophical Transactions of the Royal Society of London. 1883-01-01, 174: 935–982. Bibcode:1883RSPT..174..935R. ISSN 0261-0523. doi:10.1098/rstl.1883.0029 可免费查阅 （英语）.
  8. Stokes, G. G. . Transactions of the Cambridge Philosophical Society. 1851-01-01, 9: 8. Bibcode:1851TCaPS...9....8S.

文獻
  • Clancy, L.J. (1975), Aerodynamics, Pitman Publishing Limited, London. ISBN 0-273-01120-0
  • Kundu, P.K., Cohen, I.M., & Hu, H.H. (2004), Fluid Mechanics, 3rd edition, Academic Press. ISBN 0-12-178253-0, ISBN 978-0-12-178253-5
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