流體系統每一部分的熵在運動過程中都保持不變的一種流動。等熵流動要求每個流體質點的熵在流動過程中保持不變,即

式中 S為熵; v為速度; t為時間; 為 隨體導數;▽為梯度算符。在等熵流動中,雖然每個流體質點的熵保持不變,但不同流體質點的熵可以有不同的值,因而整個流場內的熵並非常數。如果流場在初始時刻是勻熵的(即各流體質點的熵相同),則等熵流動將使流場在任何時刻都是勻熵的,即 S等於常數。有人把這種運動也稱為等熵流動。

  可逆的絕熱流動都是等熵流動,不可逆的絕熱流動則是不等熵的,由熱力學第二定律可知熵總是增加的,即

。用熵表示的能量方程為:

式中 ρ為密度; T為熱力學溫度; k為熱導率;ф為粘性耗損項。因此,要保持 ,必須使熱傳導項與粘性耗損項正好抵消,這在實際上是很難實現的。因此,有時把等熵流動和可逆的絕熱流動看成是等同的。從能量方程還可看出,忽略粘性和熱傳導的流體連續運動一定也是等熵流動。

  對於比熱為常數的完全氣體,熵表為:

式中 CV為定容比熱; 為氣體 比熱比, Cp為定壓比熱; p為壓力; C為常數。從等熵方程 可得出 。它同連續性方程 和運動方程 一起,構成瞭經典氣體動力學的封閉運動方程組。

  

參考書目

 H.W.李普曼、A.羅什柯合著,時愛民等譯:《氣體動力學基礎》,機械工業出版社,北京,1981。(H.W.Liepmann and A.Roshko,Elements of Gasdynamics,John Wiley &Sons,New York,1957.)