Гидродинамика — Arc.Ask3.Ru

Динамика жидкости Гидродинамика и её применение Гидродинамика описывает течение жидкостей и газов   Включает аэродинамику и гидродинамику   Применяется в авиации, нефтепереработке, […]

Динамика жидкости

  • Гидродинамика и её применение

    • Гидродинамика описывает течение жидкостей и газов  
    • Включает аэродинамику и гидродинамику  
    • Применяется в авиации, нефтепереработке, метеорологии и других областях  
  • Основные уравнения и законы

    • Основана на законах сохранения массы, импульса и энергии  
    • Уравнения Навье-Стокса описывают течение ньютоновских жидкостей  
    • Упрощенные уравнения используются в вычислительной гидродинамике  
  • Законы сохранения

    • Используются для описания изменения массы, импульса и энергии в контрольном объеме  
    • Дифференциальные формулировки учитывают силы на поверхности и внутри объема  
  • Классификация жидкостей

    • Сжимаемые и несжимаемые жидкости  
    • Ньютоновские и неньютоновские жидкости  
    • Реология описывает поведение неньютоновских жидкостей  
  • Сравнение невязкости и вязкости

    • Число Рейнольдса характеризует соотношение инерционных и вязких эффектов  
    • Низкое число Рейнольдса указывает на стоксовское течение  
    • Высокое число Рейнольдса указывает на невязкое течение  
  • Интегрирование уравнений Эйлера

    • Интегрирование уравнений Эйлера вдоль линии обтекания приводит к уравнению Бернулли  
    • Уравнение Бернулли описывает поток в невязком и безвихревом потоке  
    • Потенциальные потоки могут быть выражены через градиент потенциальной энергии  
  • Учет вязкости

    • Вязкость важна вблизи твердых границ из-за пограничного слоя  
    • Уравнения вязкого течения необходимы для расчета сил сопротивления  
    • Модель включает уравнения Эйлера вдали от тела и пограничного слоя вблизи тела  
  • Устойчивый и неустойчивый потоки

    • Устойчивый поток не зависит от времени  
    • Нестационарный поток зависит от времени  
    • Турбулентные потоки нестационарны, но могут быть статистически стационарными  
  • Ламинарный и турбулентный потоки

    • Турбулентность характеризуется рециркуляцией и завихрениями  
    • Ламинарный поток не имеет турбулентности  
    • Турбулентные потоки описываются уравнениями Навье-Стокса  
  • Моделирование турбулентности

    • Прямое численное моделирование (DNS) ограничено мощностями компьютеров  
    • Усредненные по Рейнольдсу уравнения Навье-Стокса (RANS) и моделирование больших вихрей (LES) используются для моделирования турбулентности  
  • Другие приближения

    • Приближение Буссинеска пренебрегает изменениями плотности  
    • Теория смазки и поток Хеле-Шоу используют большое соотношение сторон  
    • Теория тонкого тела используется для оценки силы на длинный тонкий объект  
    • Уравнения мелкой воды описывают слой невязкой жидкости со свободной поверхностью  
    • Закон Дарси описывает течение в пористых средах  
    • Квазигеострофические уравнения используются в динамике атмосферы  
  • Междисциплинарные типы потоков

    • Потоки в соответствии с режимами Маха: дозвуковые, трансзвуковые, сверхзвуковые и гиперзвуковые  
    • Реактивные и нереактивные потоки: химическая активность, сохранение веществ  
    • Магнитная гидродинамика: электропроводящие жидкости в электромагнитных полях  
    • Релятивистская гидродинамика: движение жидкости с большими скоростями  
    • Колеблющаяся гидродинамика: стохастические потоки, моделирующие тепловые колебания  
  • Терминология и характерные числа

    • Давление занимает центральное место в гидродинамике  
    • Безразмерные числа (числа Рейнольдса и Маха) описывают поведение жидкостей  
    • Полное давление и динамический напор важны для изучения потоков жидкости  
    • Статическое давление идентично давлению и может быть определено для каждой точки  
    • Точка застоя имеет особое значение, давление застоя равно общему давлению в несжимаемых потоках  
  • Общие условия для термодинамических свойств

    • В сжимаемой жидкости удобно определять общие условия для термодинамических свойств, таких как температура, энтальпия и скорость звука.  
    • Эти условия зависят от скорости жидкости и различаются в разных системах отсчета.  
  • Использование префикса «статический»

    • Для избежания двусмысленности при описании свойств жидкости используется префикс «статический».  
    • Статические условия не зависят от системы отсчета.  
  • Энтропия и статическая энтропия

    • Условия полного потока определяются изоэнтропийным приведением жидкости в состояние покоя.  
    • Полная энтропия и статическая энтропия всегда равны по определению.  
    • Энтропию чаще всего называют просто «энтропией».  
  • Дополнительная информация

    • Список публикаций по гидродинамике.  
    • Список специалистов по гидродинамике.  
    • Рекомендации и дальнейшее чтение.  
    • История и публикации.  
  • Внешние ссылки

    • Национальный комитет фильмов по гидродинамике (NCFMF).  
    • Галерея движения жидкости.  
    • Список книг по гидродинамике.  

Полный текст статьи:

Гидродинамика — Arc.Ask3.Ru

Оставьте комментарий

Прокрутить вверх