Теория - идеальная жидкость
Cтраница 1
Теория идеальной жидкости дает, вследствие сделанных в ней упрощающих предположений, лишь идеализованную картину движения реальной жидкости. Однако, не следует недооценивать значения этой теории для описания действи-тельнрго движения жидкости. Для жидкостей с небольшим внутренним трением результаты теории, вообще говоря, хорошо совпадают с результатами наблюдений; только в непосредственной близости к стенке необходимо вводить поправки. И лишь для очень быстрых и, в особенности, турбулентных движений, теория совершенно отказывается служить. [1]
Теория идеальной жидкости не дает вам никаких указаний о причинах возникновения вихревых слоев, которые, вследствие своей неустойчивости, приводят к образованию вихрей Кармана; в самом деле, по одной из теорем Гельмгольца о вихрях, возникновение вихрей в идеальной жидкости невозможно. Напротив, предложенная Прандтлем теория пограничного слоя), учитывающая трение в жидкости в непосредственной близости к твердой стенке, дает удовлетворительное объяснение этого явления. [2]
Теория идеальной жидкости, будучи, как правило, непригодной для определения лобового сопротивления, тем не менее позволяет в общем случае довольно хорошо определять подъемную силу. На рис. 1.12 изображена полученная А. [4]
Теорий идеальной жидкости дает почти такое ке распределение давления вдоль поверхности, как и эксперимент. [5]
Хотя теория идеальной жидкости и приводит к парадоксу Даламбера, но благодаря ей можно вычислить распределение скоростей для хорошо обтекаемых тел, близкое к действительности, что позволяет вычислить силы трения. [6]
В теории идеальной жидкости Кельвин [31] называл такие тела изотропно геликоидальными. Мы сохраним эту терминологию, хотя ее физическое содержание для течения Стокса совсем иное, чем для потенциального течения. Из анализа следует, что любое тело, обладающее геликоидальной симметрией относительно двух различных осей, геликоидально изотропно. Для полной характеристики гидродинамических свойств геликоидально изотропных тел требуется знание трех скаляров К, И и С. По причинам, которые станут понятными в следующем разделе, тела, для которых С С 0, - правые, в то время как тела, для которых С 0, - левые. [7]
В теории идеальной жидкости, таким образом, допускается, что жидкость скользит по поверхности обтекаемого тела с некоторой конечной относительной скоростью. Если же твердое тело обтекается вязкой жидкостью, то, по современным воззрениям и опытным данным, частицы жидкости прилипают к поверхности тела и, следовательно, не только нормальные, но и касательные составляющие векторов скорости жидкости и тела должны быть одинаковыми в точках на поверхности тела. [8]
 |
Распределение скоростей ВвННО ОКОЛО НИЖНвЙ ПЛаСТИНЫ СКОРОСТЬ ЖИДКО-в потоке вязкой жидкости между. [9] |
Поэтому в теории идеальной жидкости вязкость совершенно не учитывают, поскольку это приводит к весьма существенному упрощению уравнений движения, позволяющему построить широкую математическую теорию. Необходимо, однако, особо подчеркнуть, что в жидкостях с очень малой вязкостью, в противоположность идеальной жидкости, прилипание к стенкам все же существует. В некоторых случаях это прилипание приводит к очень сильным отклонениям законов течения действительной жидкости от законов течения идеальной жидкости; в частности, физической причиной указанного выше несовпадения между законами сопротивления для действительной и идеальной жидкостей является именно прилипание действительной жидкости к стенкам. [10]
С точки зрения теории идеальной жидкости такой произвол отвечает сущности вопроса. Как уже было показано раньше для случая обтекания окружности, налагая ту или другую циркуляцию, можно получить бесчисленное множество форм обтекания кругового цилиндра с различным расположением критических точек. [11]
С точки зрения теории идеальной жидкости такой произвол отвечает сущности вопроса. Точно так же для одного и того же крылового профиля с угловой точкой на задней кромке и при той же по величине и направлению скорости на бесконечности теоретически возможны три указанных на рис. 65 типа Обтекания. При этом на острой кромке либо должны образовываться бесконечно большие скорости, что приводит к физически невозможным бесконечно большим отрицательным давлениям, либо должны происходить срывы потока с поверхности профиля и вихреобразования. Среди трех указанных возможных форм обтекания только одна форма б) с задней критической точкой В, совпадающей с угловой точкой на задней кромке профиля, приводит к плавному стеканию струй жидкости с задней кромки крыла с конечной скоростью. [12]
С точки зрения теории идеальной жидкости такой: произвол отвечает сущности вопроса. Точно так же для одного и того же крылового профиля с угловой точкой на задней кромке и при той же по величине и направлению скорости на бесконечности теоретически возможны три указанных на рис. 65 типа обтекания. [13]
Граве считал, что теория идеальной жидкости не может считаться и первым приближением к действительности как схема, радикально противоречащая действительности. Решение задачи о построении правильной теории механики жидкости автор видит в том, чтобы переходить от опыта к теории, а не наоборот. Отсюда следует, что гидро - и аэромеханика должны развиваться в направлении усовершенствования механики не идеальной, а вязкой жидкости. [14]
Такой совершенно неприемлемый результат теории идеальной жидкости объясняется тем, что в действительных жидкостях между отдельными слоями внутри самой жидкости, а также между жидкостью и поверхностью обтекаемого тела действуют не только нормальные, но и касательные силы. Эти касательные силы, или, другими словами, силы трения действительных жидкостей, связаны с тем свойством жидкости, которое называется вязкостью. [15]
Страницы: 1 2 3 4