Una clase de modelos de flujo inviscidoy/orrotacional en los que el campo de velocidad se expresa como el gradiente de un potencial escalar que satisface ecuaciones tipo Laplace; la presión se obtiene por relaciones tipo Bernoulli. La teoría desprecia efectos viscosos y vorticidad salvo quizás en las fronteras.

Principio

Suponer viscosidad despreciable y vorticidad nula en el interior del fluido de modo que velocidad = grad(potencial); esto convierte las ecuaciones de momento en problemas elípticos lineales para el potencial, permitiendo la superposición y el análisis armónico.

Demostración

El flujo de aire alrededor de un cuerpo liso que no se separa a números de Reynolds moderados puede aproximarse por flujo potencial para calcular distribuciones de presión y estimaciones de sustentación (con reservas respecto a capas límites y separación).

Aplicación incorrecta

Usar flujo potencial para predecir la resistencia viscosa, la separación del flujo o la dinámica de la estela conduce a resultados erróneos porque las capas límites, la generación de vorticidad y la disipación viscosa son centrales en esos fenómenos.

Consecuencia

Cuando es aplicable, el flujo potencial ofrece soluciones exactas a menudo analíticamente tratables para flujos interiores y exteriores inviscidos, facilita los mapeos conformes y las expansiones multipolares, y proporciona estimaciones base de presión/fuerza que orientan el diseño y la intuición.

Inversión

Conservar la dinámica viscosa completa de Navier–Stokes con transporte de vorticidad y formación de capas límites; esta inversión captura separación, estelas y disipación viscosa ausentes en modelos potenciales.

Límite

Válido donde los efectos viscosos se confinan a capas límite delgadas o donde la producción de vorticidad es despreciable; inválido para flujos fuertemente separados, estelas turbulentas o flujos dominados por esfuerzos viscosos o rotacionales.

Tensión semántica

Existe tensión con modelos viscosos y linealizaciones basadas en potencial; los ingenieros suelen reconciliar predicciones de flujo potencial con correcciones de capa límite (tipo Prandtl) o modelos de láminas de vórtices para salvar la brecha conceptual.

Síntesis

Una descripción idealizada y armónica del movimiento del fluido donde la velocidad deriva de un potencial escalar: aísla el comportamiento inviscido e irrotacional en problemas elípticos lineales que ofrecen estructura analítica y predicciones de referencia, mientras que las complejidades viscosas y rotacionales se tratan por separado.