Під фізичним моделюванням розуміють метод дослідження на моделях, що мають однакову з оригіналом фізичну природу і відтворюють весь комплекс властивостей досліджуваних явищ. Найбільш наочним прикладом такої моделі є лабораторна установка.
Фізичне моделювання базується на фізичному подобі, яке має на увазі геометрична подібність, подобу швидкостей, сил, середовищ і т.д. Науковою основою фізичного моделювання є теорія подібності. У хімічній технології теорія подібності поширена надзвичайно широко і студентами хіміко-технологічних спеціальностей вивчається в курсі «Процеси і апарати хімічної технології».
- повне відтворення процесу;
- можливість реєстрації спостережень без перетворюючих пристроїв;
- вивчення явищ, які чинять спротив математичному опису.
- для дослідження кожного нового процесу необхідно створювати нову модель;
- зміна параметрів оригіналу часто вимагає фізичної переробки або повної заміни моделі;
- висока вартість виготовлення моделей складних об'єктів;
- в ряді випадків можуть бути встановлені обмеження або воно взагалі не може бути застосовано.
Останній недолік проявляється, наприклад, для систем з протіканням хімічних реакцій, так як результат їх протікання знаходиться в складній залежності від геометричних розмірів апаратів і кінетичних закономірностей процесу.
Розглянемо два приклади на застосування теорії подібності в фізичному моделюванні.
При будівництві зрошувального каналу потрібно передбачити місця найбільш ймовірного відкладення осаду. Для цього необхідно знати розподіл швидкостей потоку в різних його перетинах. Канал є великим гідротехнічним спорудженням і тому перед будівництвом необхідно провести дослідження його характеристик на моделі. Параметри моделі, при яких вона буде як і оригіналу, можна визначити за допомогою теорії подібності. Щоб виконувалися умови геометричного і гідродинамічної подібності між оригіналом і моделлю необхідно і достатньо, щоб виконувалося рівність критеріїв Рейнольдса в парі подібних точок
де W1,2 - швидкість потоку; L1,2 - характерний розмір і - кінематична в'язкість рідини (індекс 1 відповідає оригіналу, 2 - моделі).