Способы описания движения жидкости

Способы описания движения жидкости

Способы описания движения жидкости. Кинематика жидкости-это раздел гидродинамики(гидродинамики). Изучаются типы и кинетические свойства механики жидкости, но не учитываются силы, под воздействием которых изучается движение. Жидкость представляет собой набор частиц, которые заполняют объем без пустот или разрывов. 1. Жидкие частицы являются частью меньшей жидкости по сравнению с объемом рассматриваемой жидкости, и в то же время объем частицы больше по сравнению с объемом молекулы жидкости.

Частица содержит так много молекул, что жидкость в частице можно считать сплошной средой (континуумом). Непрерывная среда-это модель жидкости, которая используется для учета покоя и движения. В предположении непрерывности все параметры, характеризующие движущуюся жидкость, можно рассматривать как непрерывную и дифференцируемую функцию координат и времени. В процессе движения жидкости относительное положение частиц жидкости и их форма изменяются со временем. Расположение частиц жидкости определяется несколькими координатами 56.

В частном случае установившееся течение может быть равномерным, когда скорость каждой частицы не изменяется с изменением ее координат, и поле скоростей остается неизменным вдоль потока. Людмила Фирмаль

• Любая выбранная точка в частице. Эта точка называется полем, и разные точки частицы имеют разные скорости. Скорость частицы понимается как скорость выбранного pole. In в общем случае, если законы движения всех частиц известны, то есть расположение каждой частицы задано как функция времени, то движение жидкости можно считать однозначным. Существует 2 способа описания движения жидкости. 1.Метод Лагранжа. С помощью этого метода предлагается рассмотреть движение каждой бета-частицы fluid. At в первый момент местоположение частицы определяется начальными координатами ее полюсов-Xo,.

По мере движения частицы перемещаются и координаты их полюсов меняются. Если координаты x, y и r заданы как функции начального положения (x0, yo, r0) и времени I для каждой частицы, то определяется движение жидкости. (3.1） Х-х(х0,У0,20, 0; г = г(х0,У0,20,0; 2 = р (х0, г о, Р0,мне)). Скорость. dh. Они и.. X г(у Д (ДГ; =г Д1(3.2） И ускорение d2x. О… ;И■= » < ЕА и Д * Г Д(2 дх; ля.=, г д&(3.3） Переменные x0, y0, r0 и 1 называются Лагранжевыми переменными. Набор редукционных функций(3.1) описывает траекторию движения частиц жидкости. Из уравнения(3:1) можно найти проекцию скорости и ускорения всех частиц жидкости на координатные оси.

• Вектор скорости жидкой частицы При использовании метода Лагранжа для описания движения жидкости можно также использовать криволинейные координаты. Метод Лагранжа может быть применен для решения многих специальных задач, таких как волны. 2.Эйлера method. In в этом методе движение жидкости описывается функцией, представляющей собой изменение скорости в точке в определенной фиксированной области, выбранной в flow. At эта точка, каждая точка этой области, определяемая координатами x, y, z, имеет жидкую частицу с определенной скоростью u. 57.

Эта скорость называется мгновенной локальной скоростью. Набор мгновенных локальных скоростей представляет собой векторное поле, называемое скоростью field. In в общем случае поле скорости изменяется со временем и координатами. их = Их(х, г, р,0; (3.4） Yy:= = ну (x, y, 2,^）、 * = «Р(х, г, р,/). Переменные x, y, z, I называются переменными Эйлера. Векторная линия поля скорости это линия потока. Линия потока представляет собой кривую в каждой точке, в определенный момент времени локальный вектор скорости направлен тангенциально(рис.3.1) (или касательная совпадает с направлением скорости в этой точке).

В общем случае неустановившегося течения давление и скорость зависят как от координат, так и от времени. Людмила Фирмаль

• Как видно из определения, составляющая скорости, перпендикулярная обтекаемой линии, равна нулю в любой точке этой линии. Уравнение линии потока можно получить из условия, что направление касательной линии потока совпадает с направлением локального вектора скорости в каждой точке. Косинус направления (Косинус касательного угла оси координат и линии потока) равен yx! Y1 \(1y / cI; yy / y1 (yx, yy, yy равно проекции текущего линейного элемента c11 на координатные оси） Косинусы с координатными осями углов векторов скоростей (индукционные косинусы скоростей и) равны/в них.

Следовательно, дифференциальное уравнение обтекаемости Заданное время (3.5） АУ С1 Они(Х, У, г, о 58. Здесь я буду считаться параметром с заданным значением. Вы можете определить поток в разные моменты времени, установив различные значения. Текущую линию можно построить следующим образом (рис.3.1).Предположим, что в области, где движется жидкость, в выбранной точке 1 скорость равна u. At точка 2, которая бесконечно близка к вектору скорости u, в то же время отличается от точки 1 скоростью 112.Вектор u2 точки 3, которая бесконечно близка, и в то же время скорость равна u3 и так далее. Вектор скорости ui и u2, и 3 и так далее. Образуют полилинию в общем случае. Когда вы рисуете этот пунктирный конверт, вы получаете линию потока.

Смотрите также:

Задачи по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны:

1. Закон Архимеда. Плавание тел.
2. Условия статической остойчивости плавающего тела.
3. Движение жидкой частицы. Понятие о вихревом и потенциальном движении.
4. Ускорение жидкой частицы.