Hidrodinamică, știință, fandomului alimentat de Wikia

Hidrodinamică - ramura a fizicii mediilor continue. studiind mișcarea de lichid ideală și reală și gaz. Ca și în alte domenii ale fizicii mediilor continue, în special trecerea de mediul real, constând dintr-un număr mare de atomi individuali sau molecule abstracte un mediu continuu. pentru care se înregistrează ecuațiile de mișcare.

Principalele secțiuni ale hidrodinamicii Editare

mediu ideal Editare

Din punct de vedere al mecanicii, numita substanță lichidă în care plasează fără forfecare tensiuni în echilibru. Dacă lichidul nu conține gradiente bruște ale vitezei de circulație, tensiunile de forfecare și frecare cauzate de acestea pot fi neglijate în descrierea fluxului. Dacă, în adiție cu gradienți de temperatură mică, poate fi neglijată și o conductivitate termică care este o aproximare a unui fluid ideal. Fluidul ideală este astfel considerată doar tensiune normală, care descrie presiune. Într-un lichid izotrop, presiunea în mod egal în toate direcțiile, și este descris de funcția scalară.

Subiecte importante în această secțiune: definiția unui mediu ideale [1]. continuitate sau continuitate ecuației [2]. Euler și adiabaticitate [3]. hidrostatica [4]. absența stării convecție [5]. ecuația Bernoulli. flux de energie, un flux de impulsuri de conservare a vitezei de circulație, un mediu incompresibil potențială mișcare, forța de rezistență la curgere potențială, suprafață valuri de gravitație, valuri interne într-un mediu incompresibil, valuri într-un mediu de rotație.

Hidrodinamică curgeri laminare Editare

Studii Hidrodinamică cu flux laminar de comportament de fluid în regim non-turbulent. În unele cazuri, geometria specială a ecuațiilor hidrodinamice pot fi rezolvate exact. Unele dintre cele mai importante sarcini ale secțiunii hidrodinamicii:

turbulență Editare

Turbulenta - numele o astfel de stare de gaz continuu mediu, lichid, amestecurile lor, atunci când sunt observate, oscilații haotice valorile presiunii instantanee. viteză. temperatură. densitate relativă la o valoare medie, datorită nucleatia, interacțiunea și dispariția mișcării vortex în ea de dimensiuni diferite, precum valuri liniare și neliniare solitoni jeturi. Este interacțiunea lor vortex neliniare și distribuție în timp și spațiu.

Turbulența poate avea loc, de asemenea, la discontinuități ale mediului, de exemplu, cavitație (reflux). Rollover și distrugerea se produce un amestec multifazic surf de apă, aer, spuma. opțiuni media Instant devin haotic.

Curgerea turbulentă, aparent, poate fi descris printr-un sistem de ecuații neliniare cu derivate parțiale. Acesta include Navier - Stokes. continuitate și energie.

Modelarea turbulență - una dintre problemele cele mai dificile și nerezolvate în hidrodinamică și fizica teoretică. Turbulența apare întotdeauna peste anumiți parametri critici: viteza și reducerea dimensiunea corpului de curgere sau vâscozitatea. Se poate produce, de asemenea, atunci când limita extrem de neregulate și condițiile inițiale la limita de curgere a corpului. Sau poate dispărea atunci când accelerarea puternică a fluxului de la suprafață cu un mediu de stratificare puternică. Deoarece turbulență se caracterizează prin comportament aleatoriu valori ale vitezei și presiunii instantanee, temperatura de la punctul de lichid sau gaz, acest lucru înseamnă că, pentru aceleași condiții detaliate imagine a distribuției acestor cantități în lichid poate varia și practic niciodată repetat. Prin urmare, distribuția vitezei instantanee la diferite puncte de curgere turbulentă, de obicei, de nici un interes, și sunt importante ca valori de mediere. Problema de a descrie turbulențe hidrodinamic este, în special, și că nu este încă posibil să se prevadă când ar trebui să înceapă regim turbulent pe baza numai ecuațiile hidrodinamicii și ce nu trebuie să existe date experimentale. Pe supercomputere pentru a simula gestiona numai anumite tipuri de fluxuri. Ca urmare, este necesar să se stabilească pentru o descriere fenomenologică aproximativă. Până la sfârșitul secolului XX două rezultate care descriu mișcarea turbulentă a lichidului au fost considerate imuabile - drept „universal“ număr von Karman-Prandtl de medie de distribuție a vitezei de curgere locală (apă, aer) tuburi netede la un număr mare Reynolds și teoria Kolmogorov-Obuhova pe structura locală turbulență.

Un progres semnificativ în teoria turbulenței la un număr foarte mare Reynolds asociate cu activitatea lui Andrei Nicolaevici Kolmogorov 1941 și 1962, care a constatat că, la un anumit interval de numere Reynolds, structura turbulență statistică locală este de natură universală, depinde de o serie de parametri interni și nu depinde de condițiile externe.

Supersonic hidrodinamica Editare

Această secțiune analizează comportamentul fluxurilor la vitezele lor în apropierea sau peste viteza sunetului în mediu. O trăsătură distinctivă a acestui mod este faptul că undele de șoc sunt generate de acesta. În anumite cazuri, cum ar fi detonarea. Structura și proprietățile undei de șoc sunt complicate. De asemenea, interesant este cazul în care viteza de curgere este atât de mare încât devine aproape de viteza luminii. Aceste tendințe sunt observate în multe obiecte astrofizice și comportamentul lor este de a studia hidrodinamica relativiste.

Căldură și transfer de masă Editare

Adesea curgerea fluidelor însoțită de o distribuție neuniformă a temperaturii (corpurile de răcire în fluid în interiorul lichidului fierbinte în conducte). Proprietățile lichidului (densitate. Vâscozitate. Conductibilitatea termică) se pot depinde de temperatura locală. În acest caz, problema de propagare a căldurii, și problema mișcării fluidului sunt legate. Complexitatea suplimentară a unor astfel de probleme este că de multe ori cele mai simple soluții devin instabile ...

MHD Editare

Baza teoretică a hidrodinamică magnetice - ecuații hidrodinamice cu curenți electrici și câmpuri magnetice în mediu și ecuațiile lui Maxwell. În medii cu conductivitate ridicată (plasma fierbinte) și (sau) dimensiuni mai mari (obiecte astrofizice) la presiunea dinamică normală adăugată la presiunea magnetică și tensiunii magnetice. ceea ce duce la apariția undelor Alfven.

Aplicată Fluid Dynamics Editare

Acestea includ o varietate de sarcini tehnice și științifice specifice. Printre alte sarcini menționăm

reologia Editare

Reologie - secțiunea studii hidrodinamice comportamentul lichidelor neliniare, adică lichide pentru care o astfel debitul în funcție de forța aplicată este neliniara ... Exemple de lichide neliniare - paste, geluri, corpul vitros, psevdoplastiki, vâscoelastică. Reologie este utilizat pe scară largă în domeniul științei materialelor. în geofizica.