Понятие о подобии физических процессов

Понятие подобия физических процессов в качестве составной части включает геометрическое подобие, хорошо известное из элементарной геометрии например, преобразование подобия в пространстве переводит прямые в прямые, плоскости в плоскости, сохраняет углы между прямыми и плоскостями. Пусть физический процесс происходит в области, представляющей собой прямоугольный параллелепипед (тело 1) с размерами Оь 1 и С1 (рис. 14.3). Подобный ему параллелепипед (тело 2) с размерами Яг, 2 н 2 получим, если изменим все три размера в одном и том же отношении [c.329]

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 физических процессов [c.129]

Известно обобщение понятия о подобии физических процессов. Так, для анализа условий подобия процессов теплопроводности в анизотропных телах введены константы подобия, которые зависят от направления. Далее, использование физических аналогий [3] основано на таком обобщении понятия о подобии, когда сравниваемые процессы имеют различную физическую природу, но подчиняются формально одинаковым математическим описаниям. Основу метода подобия составляют прямая и обратная теоремы метода подобия. [c.189]

Кратко остановимся на самом понятии подобия. Обязательной предпосылкой подобия физических процессов является геометрическое подобие. Геометрически подобны фигуры, имеющие одинаковую форму и пропорциональны сходственные линейные размеры. Например, два треугольника со сторонами соответственно /(, /2, 1з и 1 и 2, /з будут подобны, если /1 //, = / //г = = 1з/1з = С, где С — константа подобия (в данном случае геометрического). [c.64]

Необходимые и достаточные условия подобия физических явлений. Понятие подобия можно использовать не только в геометрии, но и распространить на физические явления. Подобными могут быть явления, имеющие одну и ту же физическую природу. Для подобия физических явлений необходимо, чтобы поля всех физических величин, характеризующих исследуемые явления, отличались только масштабом. Рассмотрим в качестве примера подобие процессов нестационарной теплопроводности. Из уравнения теплопроводности (2.25) с учетом геометрических, физических, граничных и начальных условий следует, что явление теплопроводности в одномерном приближении характеризуется восемью размерными величинами [c.96]

Теория подобия гидромеханических процессов является теоретической основой гидродинамического экспериментирования и моделирования, а также дает методы анализа и обобщения экспериментальных и теоретических результатов. Теория гидродинамического подобия — часть общей теории физического подобия, в которой одним из основных является понятие о сходственных величинах. [c.21]

Формальное обобщение зависимостей в безразмерном виде дает возможность выявить глубокий смысл подобия явлений, процессов. При этом понятие подобия применимо только к явлениям одной физической природы, которые качественно одинаковы и описываются уравнениями, одинаковыми и по форме, и по содержанию. [c.205]

Подобие физических явлений и процессов является логическим обобщением понятия геометрического подобия на более сложные объекты, поэтому естественно начать изучение механического подобия с этого простейшего случая. [c.32]

Геометрическое подобие. Подобие физических явлений и процессов является логическим обобщением понятия геометрического подобия. [c.281]

Понятие о физическом подобии процессов, происходящих в природе и в технических устройствах, играет в современных научных исследованиях и проектных разработках значительную роль. В области теплотехники соображения, основанные на представлениях о физическом подобии процессов теплообмена, газодинамики и мас-сообмена, привели к установлению ряда безразмерных комплексов, применение которых стало необходимым как при постановке экспериментов и их обобщении, так и при аналитических исследованиях. [c.15]

Правильное же понимание физической сущности электротепловых процессов немыслимо без тех теоретических расчетных формул, которые на сегодня могут считаться достоверными. При этом неоднократно приходится прибегать к использованию понятий подобия и к некоторым аналогиям. Вполне, например, допустимо провести аналогию между течением по трубе вязкой жидкости и течением электрического тока по проводу. Эту аналогию рассмотрим с помощью трубной модели. Силовые линии электрического тока можно уподобить струям ламинарного потока вязкой жидкости (рис. 1.19, а). Эти струи встречают концентрированное сопротивление своему движению относительно диафрагмы 1, вставленной в трубу (рис. 1.19, б), что приводит к искривлению струй. Если посередине диафрагмы вставлена решетка 2 (рис. 1.19, в), то происходит добавочное, уже микроскопическое искривление струй, и тем самым вводится дополнительное сопротивление движению жидкости. Сопротивления диафрагмы и решетки суммируются. Удалить решетку — значит снять микрогеометрическое искривление и уменьшить общее сопротивление. Ликвидировать диафрагму — устранить вообще всякое местное концентрированное сопротивление. Остается постоянно действующее, равномерно по длине трубы распределенное сопротивление трения жидкости о стенки трубы. [c.48]

Понятие подобия можно распространить на любое физическое явление. Оно применимо только к явлениям одного и того же рода, которые качественно одинаковы и описываются одинаковыми уравнениями как по форме, так и по содержанию. При этом можно сопоставлять только однородные величины (т. е. величины, имеющие одинаковую размерность и один и тот же физический смысл) в сходственных точках пространства и сходственные моменты времени. Подобие двух физических явлений означает подобие всех величин, характеризующих рассматриваемое явление. Это значит, что в сходственных точках пространства и в сходственные моменты времени любая величина ф первого явления пропорциональна однородной величине ф второго явления, т. е. ф = С ф, где константа подобия Сф не зависит от координат и времени. Для подобия процессов необходимо подобие полей всех существенных для них величин. [c.64]

Естественным обобщением понятия геометрического подобия на сложные процессы, происходящие в природе, является физическое и, в частности, механическое подобие явлений. [c.34]

Основные понятия, которыми оперирует теория подобия, это критерии и симплексы. Критериями называются комбинации величин нулевой размерности. Они получаются из уравнений, описывающих процесс. Симплексами называются отношения двух однородных величин. Они получаются непосредственно из подобия полей физических величин. [c.353]

В учебнике (2-е изд.— 1978 г.) рассматриваются статистическое обоснование основных понятий и полевых функций механики сплошной среды (МСС), даны теория деформаций, напряжений и процессов деформации и нагружения в окрестности точки тела, законы сохранения и функциональные представления термодинамических функций, теория определяющих соотношений и уравнений состояния, замкнутые системы уравнений МСС и общие постановки краевых задач. Даны общие преобразования квазилинейных уравнений МСС, упрощающие анализ и нахождение их решений. Подробно излагаются теория классических сред, сред со сложными физическими свойствами, описано действие электромагнитного поля, а также дана теория размерности и подобия с примерами ревизионного анализа уравнений МСС. [c.2]

Книга состоит из двух частей первая посвящена технической термодинамике, вторая—теплопередаче. В первой части рассматриваются основные понятия, первое и второе начала термодинамики, термодинамические процессы идеальных и реальных газов, циклы двигателей внутреннего сгорания, паротурбинных установок и компрессоров, процессы истечения газов. Во второй части освещены вопросы переноса теплоты теплопроводностью, конвекцией и излучением, метод подобия и основы теплового расчета теплообменников. При изложении материала авторы старались обращать особое внимание на физическую сущность изучаемых явлений, формировать у учащихся научное понимание основ теплотехники и прививать им практические навыки в решении задач прикладного характера. При этом авторы исходили из того, что изучение теоретических основ теплотехники должно предшествовать изучению специальных курсов, посвященных парогенераторам, паротурбинным установкам, автоматизации тепловых процессов, эксплуатации теплоэнергетических установок. [c.3]

В качестве простейшего примера канала общности оригинала а и его модели р можно указать на приведенное ранее понятие о подобии. Это понятие получила дальнейшее развитие и обобщение в виде физической аналогии, когда от оригинала а и его модели-аналога Р не требуется иметь одинаковую физическую природу. В физической аналогии оба процесса должны быть формально одинаковы, а не качественно одинаковы, как в классическом подобии. Это второй пример каналов общности между моделью и оригиналом. [c.191]

В качестве примера первого случая можно привести уравнения Навье-Стокса, которые не могут быть проинтегрированы для большинства важных для практики случаев. Очевидно, что единственным в этих условиях способом решения задачи является эксперимент на физической модели, под которой понимается уменьшенный (либо увеличенный) реальный объект исследования. При этом сразу возникают три вопроса как спроектировать и построить модель, какие величины необходимо измерять при проведении опытов, и как перенести результаты опытов, полученных на модели на натурный объект. На эти вопросы и отвечает теория подобия, являющаяся основой современного физического эксперимента. Прежде чем приступить к в ее рассмотрению, необходимо уяснить, что же понимается под подобием Одно из наиболее удачных определений этого понятия принадлежит академику Л.И.Седову Подобными называются такие явления (процессы), когда по характеристикам одного из них можно получить характеристики другого простым пересчетом, аналогичным переходу от одной системы единиц к другой . [c.103]

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]

Кроме класса и единич1юго явления, в теории подобия введено особое понятие группы явлений. Группой явлений называется совокупность физических процессов, описываемых одинаковыми по форме и содержанию дифференциальными уравнениями и одинаковыми по форме и содержанию размерными условиями однозначности. Различие между отдельными физическими процессами, отнесенными к данной группе явлений, будет состоять только в разли- [c.410]

Понятие подобия может быть распространено на любые физические явления. Однако физические явления могут рассматриваться как подобные, если они от)юсятся к классу явлений одной и той же природы. Такие явления аналитически описываются одинаковыми уравнениями по форме и содержанию. По этому признаку, например, выделяют кинематически подобные процессы, если подобны движения потоков жидкости. Динамическое подобие означает подобие силовых полей. Тепловое подобие означает подобие температурных полей и тепловых потоков. Обязательной предпосылкой физического подобия является геометрическое подобие. [c.171]

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]

С помощью уравнения подобия можно определить число Нуссель-та и, следовательно, соответствующие значения коэффициента теплоотдачи. При решении уравнений подобия важную роль играют понятия определяющей температуры и определяющего геометрического размера. Определяющей температурой называется температура, которой соответствуют значения физических параметров сэеды, входящих в числа подобия определянщим размером — характерный линейный размер /, определяющий развитие процесса. Например, для труб круглого сечения определяющим линейным размером является диаметр для каналов некруглого сечения — эквивалентный диаметр = 4Г/Р, где Р — площадь поперечного сечения канала, а Р — смоченный периметр сечения. [c.161]

Понятие о критериях и первая теорема подобия. Как уже сказано, подобные процессы описываются одним дифференциальным уравнением, выражающим зависимость между физическими величинашн, характеризующими данные процессы. [c.262]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...