Критерии гидродинамического подобия, критерии Фруда, Эйлера, Рейнольдса.

Общая задача гидродинамики вязкой несжимаемой жидкости сводится к решению системы дифференциальных уравнений движения:

и уравнения неразрывности:

где u, v, w – проекции вектора скорости на оси координат; X, Y, Z – проекции вектора напряжений массовых сил на оси координат; r – плотность жидкости; р – давление; – коэффициент кинематической вязкости жидкости (m – коэффициент динамической вязкости жидкости)  – оператор Лапласа.

Для решения этой системы уравнений необходимо задать начальные (для неустановившегося течения) и граничные условия. Наиболее распространенным граничным условием для течений вязкой жидкости является условие “прилипания”, согласно которому относительная скорость движения жидкости на границе соприкосновения ее с поверхностью твердого тела равна нулю.

Точные решения уравнений движения (уравнений Навье – Стокса) получены лишь для простейших течений, для которых можно предсказать заранее характер траекторий частиц жидкости.

Для большинства задач, представляющих практический интерес, используют приближенные уравнения, полученные из полных путем отбрасывания слагаемых, имеющих в рассматриваемом случае несущественное значение. К числу такого рода решений относят решения задач о пограничном слое и о медленных движениях жидкости. Последние справедливы для течений, в которых роль сил инерции по сравнению с силами вязкости пренебрежимо мала. Например, сопротивление шара радиусом r0 при равномерном прямолинейном движении со скоростью  в неограниченном объеме несжимаемой вязкой жидкости при условии  определяют по формуле Стокса

Основными критериями гидродинамического подобия являются:

– критерий Фруда;

– критерий Рейнольдса;

– критерий Эйлера.

52.Конвективный теплообмен. Свойства жидкости, влияющие на теплообмен.

Конвективный теплообмен – совместный перенос теплоты конвекцией и теплопроводностью.

Наформирование и интенсивность тепло­вых потоков между стенкой и жид­костью влияют физические свойства жидкости, режим движения и размеры поверхности тела, обтекаемой жид­костью. Из многообразия физических свойств жидкости наибольшее влияние на теплообмен оказывают следующие параметры жидкости: плотность ρ, ди­намическая вязкость µ, коэффициент теплопроводности λ, температуропро­водностьа и удельная теплоемкость с.

В зависимости от того, изменяется ли плотность жидкости при ее движе­нии или нет, различают сжимаемые и несжимаемые жидкости. Сжимаемость капельных жидкостей незначительна и ею, как правило, пренебрегают. Газы являются сжимаемыми жидкостями.

Все реальные жидкости характери­зуются вязкостью — внутренним тре­нием, т. е. свойством оказывать со­противление перемещению одной их ча­сти относительно другой. Вязкость за­висит от давления и температуры.