从流体的拉格朗日量出发推导流体力学中的欧拉方程可以通过以下步骤:
首先,写出流体的拉格朗日量,一般形式为L = \int_{V} \mathcal{L} dV,其中\mathcal{L}是拉格朗日密度,V是流体的体积。
利用变分法,对拉格朗日量L进行变分,即\delta L = \delta \int_{V} \mathcal{L} dV。
利用变分与积分的交换性质,将变分操作符\delta移到积分号内,得到\delta L = \int_{V} \delta \mathcal{L} dV。
根据欧拉-拉格朗日方程,变分\delta L可以表示为\delta L = \int_{V} \left(\frac{\partial \mathcal{L}}{\partial q} \delta q + \frac{\partial \mathcal{L}}{\partial \left(\frac{\partial q}{\partial t}\right)} \delta \left(\frac{\partial q}{\partial t}\right)\right) dV,其中q表示流体的广义坐标。
将第4步得到的\delta L与第3步得到的\delta L相等,得到\int_{V} \left(\frac{\partial \mathcal{L}}{\partial q} \delta q + \frac{\partial \mathcal{L}}{\partial \left(\frac{\partial q}{\partial t}\right)} \delta \left(\frac{\partial q}{\partial t}\right)\right) dV = \int_{V} \delta \mathcal{L} dV。
利用分部积分法,将上式中的\delta q和\delta \left(\frac{\partial q}{\partial t}\right)转化为体积的边界项,再应用欧拉-拉格朗日方程,最终得到流体力学中的欧拉方程。
这样就可以从流体的拉格朗日量出发推导流体力学中的欧拉方程。