Математические модели в аэрогидромеханике. Часть 2. Загузов И.С - 6 стр.

UptoLike

Составители: 

6
ванной, поддающейся математическому решению и анализу. Именно при
таком подходе в прикладной математике возникли блоки без трения, иде-
альные (невязкие) жидкости и др. Этих понятий нет в реальной действи-
тельности. Они являются абстракциями, идеализацией процесса, предпри-
нятой автором математической модели. И, однако, во многих случаях они
дают хорошее приближение к реальной
ситуации, реальному процессу.
Поэтому, несмотря на то, что все без исключения реальные жидкости
обладают вязкостью, является целесообразным начать изучение аэрогид-
ромеханики в предположении, что скольжение частиц жидкости друг по
другу не встречает со стороны последней никакого сопротивления. Такая
жидкость, лишенная вязкости, называется идеальной или совершенной.
Многие выводы, полученные для идеальной
жидкости, оказываются при-
менимыми к решению всех чисто практических задач, в которых вязко-
стью жидкости можно пренебречь.
Из определения идеальной жидкости следует, что развивающиеся в ней
внутренние силы не могут иметь касательных составляющих, препятствующих
скольжению частиц; следовательно, эти силы в идеальной жидкости всегда на-
правлены по нормалям к поверхностям, проведенным внутри
жидкости, и долж-
ны рассматриваться как давления.
Различие между идеальной и вязкой жидкостью проявляется только при
движении. Уравнения же равновесия и для идеальной, и для вязкой жидкости
имеют одну и ту же форму. Это следует из того, что при равновесии жидкости
нет скольжения частиц друг по другу, а раз нет
скольжения, то не будет и сопро-
тивления скольжению. Другими словами, вязкость жидкости проявляется только
при ее движении. При равновесии же внутренние силы и в вязкой жидкости
представляют собой давления, нормальные к поверхности частиц и направлен-
ные внутрь последних.
В идеальных жидкостях и газах отсутствует не только вязкость, но и
перенос тепла
и вещества. В отличие от идеальных жидкостей, в реальных
жидкостях происходят процессы теплопереноса и диффузии покоящихся и
движущихся жидкостей. Законы переноса тепла и массы имеют вид, ана-
логичный закону трения Ньютона.
Жидкости и газы отличаются друг от друга внутренней структурой. В жид-
костях межмолекулярные расстояния весьма малы, а, следовательно, силы
сцеп-
ления между ними достигают больших значений. В газовых средах силы взаимо-
действия относительно малы, так как расстояния между молекулами велики. По
этой причине формы движения частиц в жидкостях и газах оказываются сущест-
венно различными. Вследствие различия в молекулярном строении жидкости и
газы обладают разными физическими свойствами. Жидкости, как правило, мож
-
но считать слабо сжимаемыми средами или, в пределе, несжимаемыми. В про-
цессе движения частицы жидкости практически не меняют объема; плотность
жидкостей при умеренных перепадах давления можно принимать постоянной.
Характерной особенностью жидкостей следует считать также их ка-