Введение в математическое моделирование процессов аэрогидромеханики. Ч.II. Загузов И.С. - 72 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СГАУ | Самара

Составители: 

Рубрика: 

72
III. МОДЕЛИРОВАНИЕ В ОПЫТАХ. ТЕОРИЯ ПОДОБИЯ
Необходимость моделирования явлений и использования теории по-
добия обусловлены сложным характером многих аэрогидромеханических
процессов, происходящих в современных энергетических и механических
установках. До настоящего времени не представляется возможным либо
создания достоверных математических моделей из-за сложности проте-
каемых в них процессов, либо возможности проведения вычислительного
эксперимента на современных ЭВМ за приемлемое время. К таким процес-
сам можно отнести тепловые процессы, происходящие, например, в каме-
рах сгорания жидкостных ракетных двигателях, ядерные процессы в реак-
торах атомных электростанций, трехмерные течения вязких сжимаемых
жидкостей и газов в трактах машин и т.д. В этом случае для изучения та-
ких явлений и приходит на помощь теория подобия, основанная на моде-
лировании аэрогидромеханических процессов, наблюдаемых в технике.
Моделирование в опытах – это замена изучения реального (натурного)
процесса изучением аналогичного процесса на модели, воспроизводимого
исследователями, как правило, в специально оборудованных лабораториях
(в экспериментальных условиях). Основная цель моделирования заключа-
ется в том, чтобы по результатам опытов на моделях давать ответы о ха-
рактере процессов, происходящих в натурных условиях.
Однако результаты опытов на модели могут быть использованы для
решения задач практики только в том случае, если при проведении опытов
соблюдаются определенные законы моделирования [6].
Моделирование является весьма большой и ответственной научной
задачей. Иногда исследование с помощью моделей является единственно
возможным способом экспериментального изучения некоторых практиче-
ски важных процессов. Так, процессы, которые длятся в течение многих
лет или даже тысячелетий, нельзя исследовать в натуре, но можно в тече-
ние короткого промежутка времени (часы, дни) изучать на моделях. К та-
ким процессам можно отнести фильтрацию нефти в земле, образование ру-
сел рек и пр. Могут быть и обратные случаи, когда быстро протекающие
во времени процессы изучаются на моделях в течение более длительного
времени, например, ядерный взрыв.
Моделирование различных физических процессов исходит из подобия
рассматриваемых явлений.
Два явления называются подобными, если по характеристикам одного
можно получить характеристики другого путем простого пересчета, анало-
гичного переходу от одной системы единиц к другой. Условиями подобия
двух явлений являются равенства некоторых безразмерных параметров,
называемых числами подобия.
Определение чисел подобия при моделировании изучаемых процессов
требует глубокого знания механизма этих процессов и в общем случае яв-

Страницы