Математическое моделирование течений вязкой жидкости вблизи твердых поверхностей. Загузов И.С - 7 стр.

UptoLike

Составители: 

7
жидкостей и газов такие физические характеристики, как вязкость, теплоемкость,
теплопроводность и т.д. зависят от их параметров, например, от температуры. Но
во многих задачах с достаточной степенью точности можно полагать эти величины
постоянными.
Идеальная жидкость - это жидкость, не обладающая трением. При движении
жидкости без трения между отдельными ее соприкасающимися слоями возникают
только нормальные силы (давления), касательные же силы (напряжения сдвига)
отсутствуют. Это означает, что идеальная жидкость не оказывает изменению
формы никакого внутреннего сопротивления.
Теория движения идеальной жидкости математически очень глубоко
разработана и во многих случаях дает вполне удовлетворительную картину
действительных движений. В то же время теория идеальной жидкости совершенно
бессильна для решения проблемы изучения сопротивления тела, движущегося в
жидкости, так как в этом случае она приводит к результату, что тело, равномерно
движущееся в неограниченно распространенной жидкости, не испытывает никакого
сопротивления (парадокс Даламбера). Такой совершенно неприемлемый результат
теории идеальной жидкости объясняется тем, что в действительных жидкостях
между жидкостью и поверхностью обтекаемого тела действуют не только
нормальные, но и касательные силы. Эти касательные силы, или, другими
словами, силы трения действительных жидкостей, связаны как раз с тем свойством
жидкости, которое и называется вязкостью.
В идеальной жидкости касательные силы отсутствуют, поэтому на
поверхности соприкосновения твердого тела с жидкостью в общем случае имеется
разность касательных скоростей, т.е. происходит скольжение жидкости вдоль
стенки. Напротив, в действительной жидкости на обтекаемую твердую стенку
передаются касательные силы (силы трения), и это приводит к тому, что жидкость
прилипает к
стенке.
Наличие касательных напряжений (напряжений сдвига) и прилипание
жидкости к твердым стенкам существенно отличают действительную жидкость от
идеальной. Некоторые жидкости, важные в практическом отношении, например,
вода и, особенно, воздух, обладают малой вязкостью. Течения таких маловязких
жидкостей во многих случаях хорошо совпадают с течениями идеальной
жидкости, так как касательные силы в них в общем являются очень малыми.
Поэтому в теории идеальной жидкости вязкость совершенно не учитывают,