Понятие об установившемся и неустановившемся движении жидкости
КИНЕМАТИКА ЖИДКОСТИ
Раздел гидромеханики, изучающий движение жидкости, а также взаимодействие между жидкостью и твердыми телами при их относительном движении, называется гидродинамикой. Раздел гидромеханики, изучающий кинематические характеристики (скорости и ускорения) движения в потоках жидкости и их изменение во времени, называется кинематикой жидкости. Принимают, что жидкость представляет собой сплошную среду и все кинематические характеристики непрерывны в пространстве и времени. Закономерности кинематики справедливы для невязких и вязких жидкостей. Формы движения жидкости, встречающиеся в природе и технике, весьма разнообразны. Сложность изучения течений жидкости обусловлена тем, что поток представляет собой деформируемую среду.
Понятие об установившемся и неустановившемся движении жидкости
Поток жидкости представляет собой движущуюся массу жидкости. Скорости в разных точках пространства, занятого движущейся жидкостью, имеют разное значение, что объясняется влиянием поверхностей, ограничивающих поток. Изменяются в потоке и направления скоростей. Обозначим скорость в точке через и, а её проекции на оси координат их, uy, иz. Движение жидкости, при котором её скорость в любой точке занятого жидкостью пространства не изменяется во времени, называется установившимся движением. Другими словами, проекции скоростей есть функции только координат х, у, z, т. е.: их = их (х, у, z); иу = иу (х, у, z); иz = иz (х, у, z) На основании этого определения, частные производные от их, иу, иz по t равны нулю:
Примерами установившегося движения могут служить: - истечение жидкости через отверстие в баке при постоянном в нем уровне; - движение воды в водопроводной трубе или канале с неизменной во времени скоростью течения и др. Движение жидкости, при котором её скорость во всех точках занятого жидкостью пространства изменяется по значению и (или) направлению во времени, называют неустановившемся движением. Следовательно:
их = их (х, у, z, t) иу = иу (х, у, z, t) иz = иz (х, у, z, t) Примерами такой формы движения могут служить: - движение воды в реках во время паводков; - истечение жидкости через отверстие в баке при переменном в нем уровне воды.
|
