![]() Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Уравнения движения вязкой жидкости (Навье-Стокса)
Дифференциальные уравнения движения вязкой жидкости можно составить, дополнив уравнения Эйлера (4.2) слагаемыми, учитывающими вязкость жидкости:
где Fx, Fy, и Fz - проекции сил вязкости, отнесенные к единице массы жидкости. Определим силы Fx, Fy и Fz, полагая, что жидкость движется слоями, без перемешивания. Силы вязкости вызывают касательные и нормальные напряжения. Выделим элемент жидкости в форме параллелепипеда с ребрами dx, dy, dz и определим проекции сил вязкости, действующих на те грани параллелепипеда, которые образуют трехгранный угол с вершиной А (рис. 4.2). Введем двойную индексацию напряжений. Первый индекс указывает на то, что площадка, для которой определяется напряжение, расположена нормально к соответствующей оси координат, а второй индекс - направление действия напряжения. Тогда проекции сил: на ось 0x pxxdydz; τ yxdxdz; τ zxdxdy; на ось 0y pyydxdz; τ xydydz; τ zydxdy; на ось 0z pzzdxdy; τ xzdydz; τ yzdxdz. Проекции сил, действующих на грани трехгранного угла с вершиной С': ось 0x ось 0y ось 0z Здесь для оси 0x: Определим сумму проекций сил вязкости на ось 0x. Учитывая, что силы, действующие на грани угла с вершиной C ′, направлены противоположно силам, действующим на грани угла с вершиной А, получим
Но
Поэтому, делая соответствующую подстановку, найдем
Сила Fx, входящая в уравнение (4.3), - это проекция силы вязкости, отнесенной к единице массы жидкости, то есть
![]() Забиваем Сайты В ТОП КУВАЛДОЙ - Уникальные возможности от SeoHammer
Каждая ссылка анализируется по трем пакетам оценки: SEO, Трафик и SMM.
SeoHammer делает продвижение сайта прозрачным и простым занятием.
Ссылки, вечные ссылки, статьи, упоминания, пресс-релизы - используйте по максимуму потенциал SeoHammer для продвижения вашего сайта.
Что умеет делать SeoHammer
— Продвижение в один клик, интеллектуальный подбор запросов, покупка самых лучших ссылок с высокой степенью качества у лучших бирж ссылок. — Регулярная проверка качества ссылок по более чем 100 показателям и ежедневный пересчет показателей качества проекта. — Все известные форматы ссылок: арендные ссылки, вечные ссылки, публикации (упоминания, мнения, отзывы, статьи, пресс-релизы). — SeoHammer покажет, где рост или падение, а также запросы, на которые нужно обратить внимание. SeoHammer еще предоставляет технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз, а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней. Зарегистрироваться и Начать продвижение τ yx=µ∂ Ux / ∂ y, и, аналогично, на нижней грани dxdy: τ zx=µ∂ Ux / ∂ z. Рассмотрим производную ∂ pxx / ∂ x. Здесь pxx - нормальное к площадке dydz напряжение, обусловленное влиянием вязкости (сжатие в условиях торможения и растяжение при ускоренном движении). Поэтому можно допустить, что напряжение pxx также определяется по закону Ньютона:
Тогда
Рассуждая аналогично и делая соответствующие подстановки в уравнение (4.4), получим
Аналогично для проекций сил вязкости на оси 0y и 0z:
Вводя выражения для сил Fx, Fy, Fz в (4.3), получим дифференциальные уравнения движения вязкой жидкости - уравнения Навье-Стокса:
Более кратко уравнения Навье-Стокса записываются с помощью дифференциального оператора Лапласа 2-го порядка
При решении задач движения несжимаемой жидкости к уравнениям (4.6) необходимо добавить уравнение неразрывности (3.17)
чтобы получить замкнутую систему из четырех уравнений для определения четырех неизвестных функций Ux, Uy, Uz, p. Кроме того, для определения произвольных постоянных и функций, появляющихся при интегрировании, должны быть сформулированы так называемые краевые условия, то есть совокупность начальных и граничных условий. Начальные условия (в случае нестационарного движения) указываются заданием поля скоростей и давлений в некоторый начальный момент времени. Граничные условия для случая вязкой жидкости состоят в признании того, что частицы жидкости, непосредственно соприкасающиеся с поверхностью твердого тела, прилипают к ней и поэтому имеют одинаковую с ней скорость. В частном случае при обтекании неподвижного тела граничное условие для скорости жидкости должно быть записано в виде U = 0. Уравнения (4.5) движения реальной (вязкой) жидкости - это нелинейные уравнения второй степени в частных производных. В общем виде эти уравнения не интегрируются. Их решение возможно лишь для частных случаев, допускающих упрощения путем отбрасывания тех или иных членов.
|