완전유체

완전유체

[ perfect fluid , 完全流體 ]

요약 점성이 전혀 없는 가상적인 이상유체이다. 운동 중에도 접선변형력은 항상 0이며, 어떤 물체도 완전유체에 의해 떠내려가지 않는다. 보통 공기를 완전유체로 가정하면 쉽게 기초방정식을 풀 수 있으며, 이렇게 비행기의 양력 등을 계산하여도 오차가 매우 작다.

이상유체라고도 한다. 점성이 없으므로 운동 중에도 접선변형력은 항상 0이다. 흐름방향으로 이 작용하지 않으므로 어떤 물체이든 흐름에 밀려내려가는 경우가 없다. 이와 같이 실제와 어긋나는 것은 점성을 무시했기 때문이며, 완전유체란 생각의 편의를 위한 가상적 유체이다. 그러므로 완전유체 역학의 경우, 유체에 점성도 압축성도 없다고 가정하고 있다. 이 경우 기초방정식해석하기 쉬운 형태가 되므로, 그 해석으로써 물체 주위의 흐름을 간단하게 파악할 수 있다. 이렇게 계산한 비행기 날개가 받는 양력(揚力)의 계산은 실험결과와 잘 일치한다. 그러나 물체 표면 가까이(경계층)나 충격파 내부 등과 같이 점성을 무시할 수 없는 현상을 다루는 경우에는 완전유체이론을 적용할 수 없다.

예를 들어 공기 중에서 유선형 물체가 운동하는 경우, 공기의 점성이 작을 뿐 아니라 물체에 평행으로 작용하는 힘이 거의 0에 가깝다. 그러므로 공기를 완전유체로 보고 물체면에 수직압력 및 그 반작용으로서 변형력만 생각해도 오차가 거의 없다.