Основы динамики жидкости и газа

Основы динамики жидкости и газа [c.73]

III. основы ДИНАМИКИ жидкости и ГАЗА [c.373]

Глава 2. ОСНОВЫ КИНЕМАТИКИ И ДИНАМИКИ ЖИДКОСТИ И ГАЗА [c.66]

Вводные сведения. Основные физические свойства жидкостей и газов. Основы кинематики. Общие законы и уравнения статики и динамики жидкостей и газов. Силы, действующие в жидкостях. Абсолютный и относительный покой (равновесие) жидких сред. Модель идеальной (невязкой) жидкости. Общая интегральная форма уравнений количества движения и момента количества движения. Подобие гидромеханических процессов. [c.187]

При отсутствии касательных сил трения, два параллельно движущихся слоя идеальной жидкости могли бы иметь совершенно произвольные скорости, свободно скользить друг относительно друга. Этот факт находится в явном противоречии с принципом непрерывности поля скоростей, положенным ранее в основу кинематики и динамики жидкости и газа. Можно было бы ожидать при этом, что схема идеальной жидкости должна привести к результатам, далеким от реальности, бесполезным для практики. Однако это не так. Теория идеальной жидкости в большинстве случаев с достаточной для практики точностью описывает обтекание тел, оценивает распределение давлений по поверхности обтекаемых тел, дает суммарную силу давления потока на тело и мн. др. Причиной достаточного совпадения с опытом столь, па первый взгляд, отвлеченной, идеализированной схемы служит дополнительное допущение о сохранении и для идеальной жидкости принципа непрерывности распределения механических и термодинамических величин в движущейся среде. В этом фундаментальном принципе механики сплошной среды заложена главная качественная сторона физического механизма молекулярного обмена в жидкостях и газах, приводящего, с одной стороны, к непрерывности полей физических величин и, с другой, к наличию трения и теплопроводности. [c.124]

Кроме уже упомянутого ранее основного свойства принятой модели жидкой и газообразной среды — ее сплошности (непрерывности распределения массы и физико-механических характеристик среды), —лежащего в основе кинематики жидкости и газа, для динамики существенно второе основное свойство жидкой или газообразной среды — ее легкая подвижность или текучесть, — выражающееся в том, что для большинства жидкостей касательные напряжения (внутреннее трение) в среде отличны от нуля только при наличии относительного движения сдвига между слоями среды. При относительном покое внутреннее трение отсутствует. В этом заключается отличие жидкой или газообразной среды, например, от упругой среды, в которой касательные напряжения, обусловленные наличием деформаций (а не скоростей деформаций) сдвига, отличны от нуля и при относительном покое среды. [c.12]

За 15 лет, прошедших со времени выхода в свет предыдущего издания, приобрели большое значение летательные аппараты с реактивными двигателями новых типов, обеспечивающими полет с большой сверхзвуковой (гиперзвуковой) скоростью, выход в космическое пространство и возвращение в плотные слои атмосферы. Это привело к быстрому развитию разделов газовой динамики, в которых изучаются течения разреженного газа, гиперзвуковые течения и движения жидкости и газа в электромагнитных полях в настоящем третьем издании книги изложены основы также и этих разделов современной газодинамики. [c.9]

Горимир Горимирович — автор многочисленных научных работ, являющихся новым словом в исследованиях по механике жидкости и газа. Их достаточно полная библиография приведена в данной книге после статьи о творческом пути Горимира Горимировича. Его статьи легли в основу написанных им замечательных монографий. Часть статей вошла в двухтомник Газовая динамика ), посвященный 70-летию Центрального института авиационного моторостроения (ЦИАМ) и 50-летию газодинамической лаборатории ЦИАМ, которой Г.Г. Черный руководил с 1952 по 1970 гг. В данное издание вошло 12 не включенных в Газовую динамику работ Г.Г. Черного, выполненных с 1952 по 2003 г. [c.8]

Всякому, кто приступает к изучению движения жидкостей и газов в системах, содержащих частицы, бросается в глаза пропасть между книгами, посвященными теоретическим и практическим вопросам. В классической гидродинамике рассматриваются главным образом, идеальные жидкости, которые, к сожалению, не оказывают силового воздействия на обтекаемые частицы. С другой стороны, практические методы исследования таких вопросов, как псевдоожижение, седиментация и течение в пористых средах, в изобилии дают хотя и полезную, но некоррелированную эмпирическую информацию. Авторы данной книги попытались восполнить этот пробел, изложив по крайней мере основы рационального подхода к динамике жидкостей, содержащих частицы. [c.8]

Идеализация реального тела, находящегося в определённых условиях, т. е. сохранение за ним лишь основных механических свойств и отбрасывание второстепенных, была всегда основой прогресса механики достаточно вспомнить роль абсолютно твёрдого тела в динамике, идеальной жидкости и газа в аэро- гидродинамике, идеально упругого тела в строительной механике и др. Но расчёты и заключения, основанные на этих теориях, будут верны до тех пор, пока они не выходят за пределы опытов, при которых установлена возможность идеализации. Пусть, например, стальная балка с пределом упругости, равным 2000 кг/см-, лежит на двух опорах и находится под действием груза 1 т, который вызывает в ней максимальное напряжение изгиба 1 ООО и прогибает её на 1 мм. Принято считать, [c.7]

Лекции по механике сплошных сред являются частью готовящегося к изданию курса Механика и могут рассматриваться как самостоятельное учебное пособие по данной теме. Лекции написаны на основе курсов, читаемых авторами на физическом факультете МГУ. Поскольку раздел Механика сплошных сред невозможно изложить без применения соответствующего математического аппарата, то он является одним из самых сложных разделов курса общей физики. Изложение материала построено на индуктивном методе, в рамках которого студенты вначале изучают более простые темы Гидростатика и Аэростатика , а затем изучают динамику движущихся жидкостей и газов. В конце студенты знакомятся с основными уравнениями гидродинамики, получающимися как обобщение частных случаев движения сплошных сред. Это, по нашему мнению, позволит им достаточно легко адаптироваться при изучении механики сплошных сред в курсе теоретической физики. [c.3]

Основой для применения АКМ к решению задач диагностики трубопроводных ГТС является "приповерхностный" характер проявления их состояния. АКМ дают возможность зафиксировать на различные носители внешний облик элементов ГТС в момент съемок и выполнить некоторое подпочвенное зондирование. Обработка, анализ и интерпретация зафиксированных физиономических картин позволяет оценивать состояние трубопроводной ГТС. Вместе с тем АКМ открывают новые возможности изучения геодинамической активности территорий прохождения трасс МТ (блочное строение земной коры, наличие активных тектонических разломов и т.д.). Известно, что земная кора изрезана сетью разломов, являющихся границами геологических блоков. Разломы весьма разнообразны, в них как раз и проявляется динамика глобальных геологических процессов. Для разломов характерны устойчивые аномалии физических полей магнитных, электрических, гравитационных, температурных и т.д. По разломам происходят горизонтальные и вертикальные подвижки земной коры, случаются выбросы пластовой жидкости и газов. Аномалии физических полей в них по ряду параметров достигают сотни единиц, подвижки в горизонтальной плоскости - 1 м, а волновые перемещения -несколько метров в сутки. [c.93]

Сформировался раздел гидромеханики, рассматривающий законы равновесия и движения жидкости в открытых и закрытых руслах и способы их применения для рещения технических задач. Этот раздел гидромеханики получил название гидравлика . Именно гидравлика как прикладная наука совместно с термодинамикой и газовой динамикой, изучающими законы движения газа, является научной основой для расчета и проектирования современных гидравлических и пневматических систем и их элементов. [c.4]

Предметом исследования динамики жидкости являются поведение движущейся жидкости и связь его с приложенными силами и моментами. Для капельных жидкостей, газов и паров характерна общая специфическая особенность, проявляющаяся в реакции на приложение касательных напряжений и объясняющая их текучесть . Будучи основой для развития принципов динамики жидкости, эта общая и отличительная их черта формулируется следующим образом [c.13]

При любом макроскопическом подходе к динамике жидкости приходится постулировать (на основе экспериментов или правдоподобных рассуждений) некоторые феноменологические соотношения (так называемые определяющие уравнения) между pij, Qi, с одной стороны, и р, Vi, в — с другой. В случае газа или вообще жидкости существуют две хорошо известные модели жидкость Эйлера (или идеальная) [c.101]

Жидкости, занимая по молекулярному строению промежуточное положение между газами и твердыми телами, проявляют свойства, присущие как газам, так и деформируемым твердым телам. Это позволяет описать механическое движение всех упомянутых сред едиными дифференциальными уравнениями, составляющими основу механики сплошной среды. Решение этих уравнений требует учета специфических свойств каждой из упомянутых сред, поэтому механика сплошных сред разделяется на ряд самостоятельных дисциплин гидромеханику, газовую динамику, теорию упругости, теорию пластичности и др. [c.6]

Прикладная газовая динамика, выросшая в самостоятельную учебную дисциплину, является по существу частью механики газов. В такой же мере развивающаяся в последнее время гидравлика неизотермического течения жидкостей не может быть оторвана от гидромеханики. В этих дисциплинах наряду с законами механики принимаются в расчет законы термодинамики и основы учения о теплообмене. [c.8]

Уравнения (1-4) составляют основу динамики жидкости и газа н называются уравнениями Навье — Стокса, Для несжимаемой жидкости эти уравнения существенно упрощаются. Если при этом в поле течения изменение те.миературы жидкости невелико, коэффициент вязкости можно рассматривать как постоянную величину и уравнения (1-4) принимают вид [c.7]

При изучении любого курса, в том числе и аэролниачики, главным является глубокое усвоение его важнейших теоретических основ, без чего невозможны творческое решение практических задач, научные поиски и открытия. Поэтому особое внимание должно быть уделено ознакомлению с материалами первых пяти глав книги, в которых излагаются основные понятия и определения аэродинамики кинематика жидкой среды основы динамики жидкости и газа теория скачков уплотнения метод характеристик, наиболее широко используемый при исследовании сверхзвуковых течений. К числу фундаментальных следует отнести материалы, отиоснщиеся к обтеканию профилей крыльев (гл. VI, П), которые дают достаточно полное представление об обще теории движения газа в двухмерном пространстве (теория так называемых двухмерных движений). Непосредственно с этими материалами связана научная информация о свер.хзвуковом обтекании крыла, завершающая первую часть кинги (гл. У1П). Результаты исследо- [c.3]

Изложены основные вопросы технической механики жидкости и газа. Приведены физические свойства жидкостей и газа. Освещены законы равновесия, основы кинематики и динамики жидкости и газа, гидравлические сопротивления. Рассмотрено движение по трубопроводам и истечение через отверстия и насадки жидкости и газа. Описано обтекание твердых тел потоком жидкости и газа. Даны основы моделирования гидроаэродииамических явлений. [c.2]

Принято следующее построение книги. После кратких сведений об основных уравнениях динамики вязкой жидкости, граничных и начальных условиях (гл. 1) рассмотрены способы определения телового потока на стенке, коэффициента теплоотдачи и гидравлического сопротивления (гл. 2). Затем приведены необходимые для последующего анализа данные об изменении физических свойств жидкости и газа в зави-мости от температуры и давления (гл. 3). Рассмотрение общих вопросов заканчивается анализом течения и теплообмена в трубах методом подобия, и на этой основе дается классификация возможных случаев течения и теплообмена (гл. 4). [c.3]

В инженерной практике широко распространены конструкции, элементы которых имеют полости или отсеки, содержащие жидкость, иапример, объекты авиационной и ракетно-космической техники, танкеры и плавучие топливозаправочные станции, суда для перевозки сжиженных газов и стационарные резервуары, предназначенные для хранения нефтепродуктов и сжиженных газов, ректификационные колонны и т. д. В большинстве случаев жидкость-заполняет соответствующие полостн или отсеки лишь частично, так что имеется свободная поверхность, являющаяся границей раздела между жидкостью и находящимся над ней газом (в частности, воздухом). Обычно можно считать (за исключением особых случаев движения тела с жидкостью в условиях, близких к невесомости, которые здесь не рассматриваются), что колебания жидкости происходят в поле массовых сил, гравитационных и инерционных, связанных с некоторым невозмущенным движением. Как правило, это поле можно в первом приближении считать потенциальным, а само возмущенное движение отсека и жидкости — носящим характер малых колебаний, что Оправдывает линеаризацию уравнений возмущенного движения. Ряд актуальных для практики случаев возмущенного движения жидкости характеризуется большими числами Рейнольдса, что позволяет использовать при описании этого движения концепцию пограничного слоя, считая, кроме того, жидкость несжимаемой. Эти гипотезы лежат в основе теории, излагаемой ниже [23, 28, 32, 34, 45, 54J. Учету нелинейности немалых колебаний жидкости посвящены, например, работы [15, 26, 29, 30]. Взаимное влияние колебаний отсека и жидкости при ее волновых движениях может сильно изменять устойчивость системы, а иногда порождать неустойчивость, невозможную при отсутствии подвижности жидкости. В качестве примера можно привести резкое ухудшение остойчивости корабля при наличии жидких грузов и Динамическую неустойчивость автоматически управляемых ракет-носителей и космических аппаратов с жидкостными ракетными двигателями при неправильном выборе структуры или параметров автомата стабилизации. Поэтому одной из основных Задач при проектировании всех этих объектов является обеспечение их динамической устойчивости [9, 10, 39, 43]. Для гражданских и промышленных сооружений с отсеками, содержащими жидкость, центр тяжести при исследовании их динамики смещается в область определения дополнительных гидродинамических нагрузок, например при сейсмических колебаниях сооружения [31]. [c.61]

Выполнено численное моделирование конвекции вблизи термодинамической критической точки в квадратной области с боковым подогревом на основе уравнений Навье-Стокса сжимаемого газа с уравнением состояния в форме Ван-дер-Ваальса. При сравнении околокри-тической жидкости и совершенного газа с параметрами, равными реальным параметрам среды вблизи критической точки, получено, что динамика двух сред качественно различается при развитии конвекции, однако в установившемся течении характеризуется определенным подобием. Рассмотрено влияние определяющих безразмерных параметров на характеристики стационарного течения и теплопереноса. [c.143]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...