Понятие о подобии физических явлений

Понятие о подобии физических явлений [c.318]

I. Понятие о подобии физических явлений. Группа подобных явлений [c.47]

Понятие о подобии физический процессов дает возможность обобщения результатов отдельных опытов на все явления, подобные исследованному. Кроме того, метод подобия дает правила моделирования физических процессов. Эти правила позволяют заменить экспериментальное исследование образца исследованием его модели, выполненной в масштабе, удобном для экспериментирования. [c.27]

Понятие о подобии может быть распространено и на любые физические явления. [c.318]

Понятие о подобии сложных физических явлений, в отличие от простого геометрического подобия, требует введения ряда новых представлений. [c.129]

По сравнению с первым изданием (в 1967 г.) в книгу внесены существенные изменения. Подробно обосновывается расширенное понимание подобия как особого рода общности свойств явлений не только одинаковой, но и различной физической природы. Включен раздел, посвященный теплообмену при большой скорости движения среды. Дается понятие о методе характеристических масштабов как средстве универсализации результатов исследования. [c.463]

Понятие подобия может быть распространено на любые физические явления. Можно говорить, например, о подобии картины движения двух потоков жидкости — кинематическом подобии о подобии сил, вызывающих подобные между собой движения — динамическом подобии о подобии картины распределения температур и тепловых потоков — тепловом подобии и т. д. [c.47]

Для дальнейшего развития идеи о подобии целесообразно дать определение той общности явлений, которая позволяет объединить их в понятие одного рода. Явления принадлежат к одному роду, если они развиваются на основе взаимодействия одних и тех же физических факторов и, таким образом, описываются единообразными дифференциальными уравнениями, а также качественно одинаковыми краевыми условиями. Например, номограммы 3-7 и 3-8 обобщают один род явлений теплопроводности в плоских изотропных неограниченных пластинах, имеющих вначале равномерную температуру и внезапно внесенных в среду с другой, постоянной во времени температурой. Теплофизические свойства материала пластин и коэффициент теплоотдачи приняты за постоянные. [c.69]

Понятие о физическом подобии естественным образом перерастает в понятие о физической аналогии. Если в первом случае сопоставляемые явления должны принадлежать к одному роду, то аналогию можно искать среди явлений разного рода, отличающихся друг от друга качественно. Выше уже был случай указать на аналогию между стационарной теплопроводностью и прохождением электрического тока через сетку омических сопротивлений. Примеров физической аналогии можно было бы привести чрезвычайно много. В частности, в дальнейшем будет отмечена аналогия между распределениями температур и скоростей, которые при определенных условиях устанавливаются в потоке, омывающем обтекаемое тело. Аналогия может существовать между тепло- и массообменом и т. п. [c.73]

Анализ размерностей возник в результате распространения на физические явления понятий геометрического подобия, отношения и пропорции, знакомых еще грекам ). Впервые это было сделано Галилеем при определении прочности балок из данного материала в зависимости от их линейных размеров. Он ввел интуитивно очевидное предположение о том, что разрушение балки происходит тогда, когда сила, отнесенная к единице площади (напряжение), превосходит некоторую максимальную величину, характерную для материала балки. Галилей пришел к выведу, что величина безопасной нагрузки на единицу объема обратно пропорциональна длине и предвосхитил многие другие классические результаты. [c.119]

Установленное понятие подобия (на примере геометрического подобия) может быть распространено на любые физические явления. Так, например, можно говорить о подобии движения двух потоков жидкости, т. е. о гидродинамическом подобии, о подобии температур и тепловых потоков — тепловом подобии и т. д. [c.62]

Применительно к физическим явлениям элементарные представления геометрического подобия расширяются и распространяются на все величины, характеризующие данный процесс. Если учесть, что они могут изменяться как во времени, так и в пространстве, образуя поля, то возникает понятие о временном подобии и подобии полей, называемое кинематическим подобием. [c.104]

Третье требоваппе понятия о подобии физических явлений ограничивает выбор величин масштабов подобия С таким условием подвергнув преобразованию подобия (37,3) критериальное уравнение для процесса А (уравнение 37,1), должны получить критериальное уравнение для процесса Б, не содержащее масштабов подобия. Выполнение этого требования приводит к следующим равенствам [c.145]

Из изложенных ранее соображений по поводу преимуществ, которые возникают от приведения физических закономерностей к безразмерному виду, ясно, что именно на этом пути следует искать возможность широкого обобщения результатов такого единичного числового решения, которое выражает соотношение между размерными величинами. В самом деле, одна единственная числовая связь между безразмерными величинами определяет количественные признаки множества явлений, описываемых посредством первоначальных разжрных величин. Принято говорить, что такое множество образует группу (семейство) подобных явлений. Смысл, вкладываемый в понятие о подобии явлений, вытекает из предшествующих параграфов, в которых обсуждаются задачи нестационарной теплопроводности. Однако там не применялись термины, связанные с теорией подобия, и не были высказаны в явной форме некоторые соображения. Этот пробел здесь восполняется, поскольку освещение многих рассматриваемых далее вопросов дается именно с позиций теории подобия. [c.67]

Понятие подобия в отношении физических явлений применимо только к явлениям одного и того же класса. Прргаадлежность физических явлений к одному классу означает, что механизм этих явлений описывается одинаковыми по форме и содержанию дифференциальными уравнениями. Так, может идти речь о подобии движения двух потоков жидкости, о подобии теплообмена и т. п. [c.318]

Понятие о физическом подобии явлений, протекающих в природе и в технических устройствах, играет в современных научных исследованиях и проектных разработках весьма значительную роль. В области аэродинамики, теплообмена и массообмена Сообра, жения, основанные на представлениях о физическом подобии-привели к установлению ряда безразмерных комплексов, применение которых стало необходимым как при постановке эксперимента и его обобщении, так и при аналитических исследованиях. [c.3]

В основу теории подобия положена идея о некоторых преобразованиях переменных, входящих в уравнения при использовании понятия о так называемых подобных явлениях. К подобным относятся физически одинаковые явле.чия, которые протекают в геометрически подобных областях, имеют подобные поля для каждой из физических величин, характеризующих эти явления. [c.138]

В т. п. устанавливается понятие г р у п-п ы явлений как области, в пределах которой обобщение закономерно и плодотворно. Группы выделяются из класса на основе расширенного понимания условий однозначности. Задание условий однозначности для единичного явления заключается в определении частных значений ряда физич. величин, характеризующих особые его признаки. Применительно к группе явлений те же признаки выражаются в виде произведений из соответствующих величин на постоянные численные множители (м н о-жители преобразования), к-рые принимают различные частные значения для отдельных явлений, входящих в состав группы, но сохраняют неизменные значения в пределах каждой данной системы. Умножение совокупности величин на один и тот же численный множитель есть подобное преобразование и X. Следовательно условия однозначности всякого явления получаются из условий однозначности любого другого явления той же группы непосредственно с помощью подобного преобразования всех величин, входящих в их состав. Так, поверхности взаимодействия между системой и окружающей средой во всех явлениях одной и той же группы между собой подобны (геометрическое подобие систем). Физич. константы образуют подобные поля (физическое подобие систем). Векторы всех величин в начальный момент и на границах систем также между собой подобны (подобие начальных и граничных условий). Т. о. условия однозначности для различных явлений одной и той же группы по существу представляют между собой одну и ту же систему условий, данную в различных масштабах (в широком понимании этого слова имеется в виду не только геометрич. масштаб, нотакжемасштаб всех физич. величин скоростей, перепадов давлений, Г-ных градиентов и т. п.). Но условия однозначности в совокупности с основными ур-иями определяют все свойства явления. Поэтому явления одной и той же группы, отвечающие одинаковым ур-иям и подобным между собой условиям однозначности, представляют собой одно и то же явление, данное в различных масштабах, т. е. образуют группу подобных между собой явлений. Этот вывод выражает содержание важнейшей теоремы Т. п. подобие условий однозначности есть достаточное основание для утверждения подобия явлений, определяемых одной. и той же системой уравнений. Группа подобных между собою явлений и есть область обобщения данных опыта. [c.426]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...