Основы гидравлики. Гусев В.П. - 65 стр.

UptoLike

Составители: 

65
заменять отношением их приращений и наоборот. Поясним это на числовом
примере:

=
=


=
= .
В данном примере 10 и 6 одноимѐнные величины, 5 и 3 так же
одноимѐнные величины, (10-6) и (6-3) изменения этих величин. Как
видно, отношения величин равно двум, и отношение приращений этих же
величин то же равно двум. Указанное свойство позволяет при формировании
критериев подобия отбрасывать знаки математических операторов,
например:
=
=
=


=


=


. (4.10)
4.3. Подобие гидродинамических процессов
Воспользуемся формализованным способом преобразования основных
уравнений движения жидкости Навье-Стокса. Для этого запишем
дифференциальные уравнения движения (напр.ур-е. 3.10) в развѐрнутом виде
только применительно к движению по оси Z:
+
+
+
=


+ (
2
2
+
2
2
+
2
2
).
Поскольку размерности всех членов и левой и правой частей уравнения
равны, то, учитывая, что некоторые члены имеют один и тот же физический
смысл (т.е. отражают подобные стороны явлений), то уравнение можно
преобразовать в следующий вид:
+


+
2
2
. (4.11)
Далее, используя свойство констант подобия, что при подобном
преобразовании отношения одноимѐнных величин можно заменять
отношением их приращений, уравнение 4.11 может быть представлено в
другом виде:
+
w
2

+
2
. (4.12)
В данном уравнении линейные координаты заменены на общее их
обозначение .
Уравнение движения жидкости 4.12 было получено на основе
фундаментального закона сохранения количества движение, которое
выражается через баланс действующих на поток сил: сил давления -

; сил
трения 
2
; инерционных сил 
w
2
; силы тяжести - . Кроме этих сил,
учитывается характер изменения скорости с течением времени -
. Для
формирования критериев подобия достаточно определять отношения одних
членов уравнения к другим.
В конечном итоге, отношения членов уравнений обладают
определѐнным физическим смыслом: каждое такое отношение будет
характеризовать соотношение между действующими силами. Обычно, все
действующие силы определяются относительно силы инерции. Однако, с