Хидродинамика, наука, задвижвани от общността на феновете на Wikia
Хидродинамика - клон на физиката на непрекъснато медии. изучаване на движението на идеалните и реалните течности и газове. Както и в други области на физиката на непрекъснат носители, особено за преход от реалната среда, състояща се от голям брой отделни атоми или молекули на абстрактно непрекъсната среда. за които се записват уравненията на движение.
Основните раздели на хидродинамиката Редактиране
Идеална среда Редактиране
От гледна точка на механиката на, наречено течно вещество, в което поставя без срязване напрежения в равновесие. Ако течността не съдържа резки градиенти на скоростта за движение, напрежения на срязване и триенето, причинени от тях могат да бъдат пренебрегнати в описанието на потока. Ако в присъединителни малки температурни градиенти, то може да се пренебрегне и термична проводимост, която е апроксимация на идеална течност. По този начин идеално течност се счита само нормално напрежение, който описва налягане. В изотропна течна, налягането еднакво във всички посоки, и е описан от скаларна функция.
Важни теми в този раздел: определението на идеална среда [1]. непрекъснатост или непрекъснатост уравнение [2]. Euler и adiabaticity [3]. хидростатиката [4]. отсъствие на състояние конвекция [5]. Уравнение на Бернули. енергиен поток, импулс поток опазване циркулационна скорост, потенциал движение несвиваем среда, силата на съпротивление в потенциален поток, повърхностно гравитационни вълни, вътрешни вълни в несвиваем среда, вълните в ротационен среда.
Хидродинамика ламинарен поток Редактиране
проучвания хидродинамика за ламинарен поток на течност поведение в не-турбулентен режим. В някои случаи, специално геометрията на хидродинамични уравнения може да бъде решен точно. Някои от най-важните задачи на раздел хидродинамика:
турбуленция Редактиране
Турбуленцията - името на такова състояние на непрекъсната среда газ, течност, техни смеси, когато се наблюдават, хаотични осцилации стойности моментната налягане. скорост. температура. плътност спрямо някои средна стойност, в резултат на образуване на активни центрове, взаимодействието и изчезването на завихрящата движение в него на различни размери, както и линейни и нелинейни вълни Солитони струи. Дали им нелинейни водовъртеж взаимодействие и разпределение във времето и пространството.
Турбуленцията може да се появи при прекъсвания на средата, например, кавитация (обратен хладник). Преобръщане и унищожаване възниква сърф многофазен смес от вода, въздух, пяна. Незабавно медийни опции стават хаотични.
Турбулентен поток, очевидно, може да се опише чрез система от нелинейни частично диференциални уравнения. Той включва Navier - Stokes уравнения. приемственост и енергия.
турбуленция моделиране - един от най-трудните и нерешените проблеми в хидродинамиката и теоретичната физика. Турбуленцията винаги се появява над определени критични параметри: скоростта и намаляване на размера на тялото на потока или вискозитет. Тя може да се случи, когато много нередовен граница и начални условия на границата на обтекателя. Или могат да изчезнат, когато силно ускоряване на потока на повърхността със силна стратификация среда. Тъй турбулентност се характеризира с произволен поведение моментни стойности на скоростта и налягането, температурата в точката на течност или газ, това означава, че за същите условия подробна картина на разпределението на тези количества в течността ще варира и почти никога не се повтаря. Поради това, разпределението на моментната скорост в различни точки на турбулентен поток обикновено не представляват интерес, и са важни както за осредняване на стойности. Проблемът за описване хидродинамичен турбуленция е, по-специално, както и че все още не е възможно да се предскаже кога трябва да започне турбулентен режим въз основа на само уравнения на хидродинамиката и какво не бива да има експериментални данни. На суперкомпютри да симулира управлява само определени видове потоци. В резултат на това е необходимо да се задоволи с феноменологичната приблизителното описание. До края на XX век два резултата, описващи бурен движението на течността се считат неизменни - "универсална" закон фон Карман-Prandtl брой разпределение средно скоростта на местния поток (вода, въздух) гладки тръби в голям брой Рейнолдс и теорията на Колмогоров-Obuhova на местната структура турбуленция.
Значителен пробив в теорията на турбулентността при много високи числа на Рейнолдс, свързани с работата на Андрей Николаевич Колмогоров 1941 и 1962 г., което установи, че в определен интервал от числа на Рейнолдс, местно турбуленция структурата на статистиката е универсален характер, зависи от редица вътрешни параметри и не зависи от външни условия.
Supersonic хидродинамика Редактиране
Този раздел разглежда поведението на потоците в техните скорости в близост до или над скоростта на звука в средата. Отличителна черта на този режим е, че ударните вълни се генерират от него. В някои случаи, като например детонация. Структурата и свойствата на ударната вълна са сложни. Също така интересен е случаят, когато скоростта на потока е толкова високо, че тя се превръща в близост до скоростта на светлината. Тези тенденции се наблюдават в много астрофизични обекти и тяхното поведение се учи релативистични хидродинамика.
Топло и масопренасяне Редактиране
Често потока на течности придружава от неравномерно разпределение на температурата (охлаждане органи в течността в горещата течност в тръби). Свойствата на течността (плътност. Вискозитет. Топлопроводимостта) могат да се зависи от локалната температура. В този случай, проблемът на разпространение на топлина, и проблемът на движение течност са свързани. Допълнителната сложността на тези проблеми е, че често най-простите решения стават нестабилни ...
MHD Редактиране
Теоретичната основа на магнитни хидродинамика - хидродинамични уравнения с електрически ток и магнитни полета в околната среда и на уравненията на Максуел. В среда с висока проводимост (гореща плазма) и (или) по-големи размери (астрофизични обекти) до нормалната динамичното налягане добавя към магнитното налягане и магнитна напрежение. което води до появата на Алфвен вълни.
Приложени Fluid Dynamics Edit
Те включват различни специфични технически и научни задачи. Сред другите задачи споменавам
реология Редактиране
Реология - раздел хидродинамични изследвания поведението на нелинейни течности, т.е. течности, за които скоростта на потока в зависимост от приложената сила е нелинейна ... Примери на нелинейни течности - пасти, гелове, стъкловидното тяло, psevdoplastiki, високоеластичен. Реология се използва широко в областта на материалознанието. в геофизиката.