Оглавление:
Плоская задача о движении тела в идеальной жидкости. Предварительные замечания
Предположим, вы думаете о твердом движении в объеме жидкости, который бесконечен во всех направлениях и бесконечен во всех направлениях. Движущиеся твердые тела гидромеханики вызывают движение частиц жидкости, которые окружают и взаимодействуют с телом. Общие описания задач движения твердых тел в жидкостях можно сразу же изложить. Задается движение тела вперед; необходимо определить состояние движения, которое вызывает движущийся объект в окружающей жидкой среде, а также определить силу взаимодействия между объектом и жидкостью.
- Зная эти силы, нетрудно определить внешнюю силу,которую необходимо приложить к телу, чтобы выполнить данное движение этого тела. Силы, действующие на тело, задаются заранее и необходимо определить как движение самого тела и состояние движения жидкости, так и силы взаимодействия между телом и жидкостью. Считается вычисление лобового сопротивления по Карману , что форма поверхности тела известна в обоих составах. Таким образом вычисление, в обеих постановках задачи можно выделить тесно взаимосвязанных аспекта: кинематический и динамический.
Здесь мы рассматриваем только движение в идеале. Следует отметить, что многие полученные результаты об идеальной жидкости существенно отличаются от реальности. Это особенно относится к расчету силы сопротивления, которую тело получает при движении в пространстве. Дело в том, что внутренние силы трения или вязкости, действующие на собственно жидкость между частицами, наиболее эффективно проявляются в тонком слое, непосредственно прилегающем к поверхности тела.
Даже если вязкость очень низкая, поле скоростей движения жидкости вокруг тела, а значит и связанное с ним гидродинамическое поле могут быть существенно изменены, в случае заданного движения различных видов твердых тел, в случае параллельного прямолинейного и равномерного движения тела в жидкости, играют особую роль в дальнейшем. Рассматривая движение жидкости относительно оси, связанной с телом, состояние движения жидкости, создаваемого им, явно стабильно.
Идеальная жидкость — в гидродинамике — воображаемая жидкость (сжимаемая или несжимаемая), в которой отсутствуют вязкость и теплопроводность. Людмила Фирмаль
Основываясь на принципе Галилея теории относительности классической механики, для расчета поля гидродинамического давления, в качестве основной «неподвижной» оси, можно принять указанную выше ось, связанную с. Другими словами, задача линейного и равномерного поступательного движения объекта в бесконечно неподвижной жидкости может быть сведена к задаче стационарного обтекания неподвижного объекта с бесконечным потоком жидкости.
- Бесконечно удаленные частицы имеют одинаковую скорость и размер. В этой главе мы рассматриваем его как более простой случай плоских течений, где объекты расположены в виде бесконечного цилиндра с генератором, перпендикулярным плоскости потока. Все динамические граничные условия задачи Дирихле и Неймана гидродинамического давления, их моментов и кинетической энергии относятся к единице высоты слоя, вырезанного в плоскостях параллельно потоку.
В этом случае вы ограничиваетесь учетом невращательного течения несжимаемой жидкости. Для сжимаемых жидкостей он рассматривается в части курса. При рассмотрении плоской задачи о несжимаемых жидкостях в первую очередь обращают внимание на построение кинематической картины течения при обтекании неподвижного тела или при движении тела в неподвижной жидкости. Эта структура сводится к нахождению сложного потенциала, то есть к выбору распределения таких своеобразных точек течения — вихрей и источников — по всей плоскости течения, что дает тот же кинематический образ, который наблюдается при введении объекта в поток в отсутствие объекта.
После того, как вы построили кинематическое изображение потока, вы можете использовать интеграл Бернулли для устойчивого движения и интеграл Коши (Лагранжа) для нестационарности для расчета давления, приложенного к обтекаемому объекту. Для сжимаемых жидкостей он рассматривается в части курса. При рассмотрении плоской задачи о несжимаемых жидкостях в первую очередь обращают внимание на построение кинематической картины течения при обтекании неподвижного тела или при движении тела в неподвижной жидкости.
Эта структура сводится к нахождению сложного потенциала, то есть к выбору распределения таких своеобразных точек течения — вихрей и источников — по всей плоскости течения, что дает тот же кинематический образ, который наблюдается при введении объекта в поток в отсутствие объекта. После того, как вы построили кинематическое изображение потока, вы можете использовать интеграл Бернулли для устойчивого движения и интеграл Коши (Лагранжа) для нестационарности для расчета давления, приложенного к обтекаемому объекту.
Так как в ней отсутствует внутреннее трение, то нет касательных напряжений между двумя соседними слоями жидкости. Людмила Фирмаль
