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什麼是歐拉方程

歐拉方程是一組描述無黏性流體運動的方程,在流體動力學中佔有重要地位。這組方程包括三個部分:

連續性方程:表示流體質量守恆。

動量方程:表示流體動量守恆。

絕熱條件:表示流體能量守恆。

歐拉方程最早由瑞士數學家歐拉於1757年提出,最初只包括連續性方程和動量方程,用於描述不可壓縮流體。後來,數學家拉普拉斯在1816年增加了絕熱條件,使得方程組能夠描述可壓縮流體。

歐拉方程在多箇領域都有重要應用,如農業、地球科學、生命科學、航空航天等。特別是在航空航天領域,飛行器的設計需要考慮空氣動力學結構,而空氣作爲流體,會遵循包括歐拉方程在內的流體動力學基本原理。此外,歐拉方程的解通常爲波,波的破碎會形成激波,這在火箭或導彈的推進中是一箇典型的應用。

隨着計算機技術的發展,複雜的流體動力學方程的求解和應用變得可能,這也進一步促進了流體動力學的發展。