相似条件是模型实验的基础,一个物理过程,总有很多的物理量参与变化,如果物理过程不是随机现象,这些量之间就必然存在着相互制约的关系,这种关系可以用数学基本方程组表达出来。 如果两个现象参与的物理量一一对应并且性质相同,又同时满足同一方程组,它们的两个对应点在对应时间和对应空间位置上,其对应的物理量成比例,在对模型和实物的两个方程做相似变换时(即所有变数都用和它成比例的量代替),每一个方程的各项都可以得到一组相似常数集团和物理量集团。前者称为“相似指标”;后者叫做“相似判据”、“相似不变量”或“相似准则”。
若两个现象相似,必须满足一定条件,这些条件称为相似定律(law of similarity)或相似原理:①若两个现象相似,其相似指标等于1,或对应时间、对应空间及对应物理量组成的相似判据相等,称为相似第一定律。②若两个现象相似,量纲为一的相似判据方程相等,称为相似第二定律。③模型与实物相似的充分条件是单值量构成的量纲为一的判据相等。