流动相似原理

模型实验流动必须与实际流动相似。

两个流动满足三个层次的相似性条件时，可以说它们是相似的。

• 几何相似：各对应夹角相等，对应长度成比例；
  

• 运动相似：各对应点上的速度方向一致，大小成比例；

• 动力相似：各对应点上的应力方向一致，大小成比例。

▶ 几何相似并不能保证动力相似。

例：用同一翼型模型在不同粘度的流体中测量升力和阻力，由于升力与流体粘度无关，阻力与粘度相关，所以在两个流场中测出的升力相等而阻力却不等。

▶ 满足了几何相似的前提下，运动相似和动力相似才有可能。

▶ 动力相似是流动相似的主导因素，只有满足动力相似才能保证运动相似，从而达到流动相似。

动力相似要求: 

其中F可以是惯性力、粘性力、质量力、压力以及弹性力等。

惯性力起着维持原有流动状态的作用；粘性力、压力、重力和弹性力等则起着改变流动状态的作用。又由于在定常流动中没有局部惯性力，所以在考虑流场中各种力的相对作用时，通常都把对流惯性力作为比较的基础。