Математические модели в аэрогидромеханике. Часть 1. Загузов И.С - 22 стр.

UptoLike

Составители: 

22
подвергается столь сильному сжатию, что влияние сравнительно малых
изменений давлений, возникающих при движении жидкости, почти не
сказывается на изменении объема жидкости. Вот почему, в отличие от газов,
жидкости можно считать малосжимаемыми, а иногда и просто
несжимаемыми.
В газах межмолекулярные расстояния велики, а силы взаимодействия
между молекулами малы. В связи с этим
газы обладают свойством
значительной по сравнению с жидкостями сжимаемости. Газ с достаточной
степенью приближения можно рассматривать как несжимаемый в случае
сравнительно слабых перепадов давлений, малых скоростей движения и
отсутствия нагревания. Отвлекаясь от специфических для жидкости явлений
поверхности натяжения (капиллярности) и кавитации, в механике жидкости
и газа сосредотачивают внимание лишь на
одном (основном) различии
между жидкостью и газом - степени их сжимаемости. В связи с этим, имея в
виду общие для жидкости и газа свойства непрерывности и текучести, будем
в дальнейшем, как это общепринято, и жидкость, и газ называть одним и тем
же словом - "жидкость", различая, когда это существенно, несжимаемую и
сжимаемую жидкости
. Иногда различают гидродинамику как динамику
несжимаемой жидкости и аэродинамику - динамику сжимаемой жидкости.
Предполагая отсутствие внутреннего трения, приходят к модели
идеальной (невязкой) жидкости, которая оказывается пригодной для
описания многих важных сторон явления обтекания тел или движения
жидкости
в каналах. Но такая модель не может объяснить происхождение
сопротивления тел, потерь энергии в каналах, разогревания жидкостей и газа
за счет диссоциации механической энергии в тепло и др. Для описания этих
явлений используется более сложная модель вязкой жидкости. Простейшей и
наиболее употребительной моделью вязкой жидкости является ньютоновская
вязкая жидкость, в которой
касательные и нормальные напряжения
выражаются линейным образом, соответственно, через скорости сдвига и
относительного удлинения.
1.2. Основные методы и модели аэрогидромеханики
Большинство
современных аэрогидромеханических процессов столь
сложно, что при современном состоянии науки очень редко удается
создавать их универсальную теорию, действующую все время и на всех
участках рассматриваемого процесса. Вместо этого нужно посредством
экспериментов и наблюдений постараться понять ведущие факторы, которые
в тот или иной отрезок времени управляют процессом на том или ином
участке
. Выделив эти факторы, следует абстрагироваться от других, менее
существенных, и для данного участка и данного отрезка времени построить
возможно более простую математическую модель процесса, которая
учитывает лишь выделенные факторы.