5
.pdfЦентр дистанционного обучения
Подставив эти выражения в уравнение для модели и вынеся постоянные множители за знак производных, имеем
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( |
) |
|
|||
|
|
|
2 |
+ |
|
|
|
|
2 |
2 |
|
+ = 0. |
||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
Полученное уравнение для модели и уравнение для образца по определению физического подобия должны быть идентичны. Это возможно, если комплексы
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
содержащие множители подобия |
|
и |
|
|
|
сокращаются, т. е. являются равными |
|||||||||
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
= |
|
|
или |
|
= |
|
. |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Раскрывая теперь множители подобия как
2 = 1 2 ,1 2 1
1 1 = 2 2 = = ,1 2
11 online.mirea.ru
Центр дистанционного обучения
Полученный комплекс называют критерием гомохронности:
≡ |
|
(25) |
|
|
|||
|
|
– мера нестационарности процесса.
Его физический смысл – соотношение вынужденного переноса массы жид-
кости (под действием перепада давления, разности уровней и т. п.) и ее накопления в выделенном объеме.
12 online.mirea.ru
Центр дистанционного обучения
Гидродинамическое подобие заключается в идентичности математического описания течения несжимаемой жидкости. Проведём масштабные преобразования уравнения Навье-
Стокса, для стационарного течения, когда = 0.
13 online.mirea.ru
Центр дистанционного обучения
Гидродинамическое подобие заключается в идентичности математического описания течения несжимаемой жидкости. Проведём масштабные преобразования уравнения Навье-
Стокса, для стационарного течения, когда |
|
|
= 0. |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
||||||||||
Модель: |
1 |
|
+ = − |
|
|
|
|
|
1 |
+ |
1 |
+ ; |
26 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
||||||||||||||
1 |
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
||||||||||||
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|||||||
Образец: |
2 |
+ = − |
|
|
|
|
2 |
+ |
|
|
|
|
2 |
+ . |
(27) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||||||
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
2 |
|
|
|
2 |
2 |
|
2 |
|
|
|
14 online.mirea.ru
Центр дистанционного обучения
Гидродинамическое подобие заключается в идентичности математического описания течения несжимаемой жидкости. Проведём масштабные преобразования уравнения Навье-
Стокса, для стационарного течения, когда |
|
|
= 0. |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
||||||||||
Модель: |
1 |
|
+ = − |
|
|
|
|
|
1 |
+ |
1 |
+ ; |
26 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
||||||||||||||
1 |
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
||||||||||||
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|||||||
Образец: |
2 |
+ = − |
|
|
|
|
2 |
+ |
|
|
|
|
2 |
+ . |
(27) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||||||
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
2 |
|
|
|
2 |
2 |
|
2 |
|
|
|
Выразим характеристики модели через множители подобия и характеристики образца:
1 = 2; 1 = 2; 1 = м 2; 1 = 2; 1 = 2; 1 = 2.
15 online.mirea.ru
Центр дистанционного обучения
Гидродинамическое подобие заключается в идентичности математического описания течения несжимаемой жидкости. Проведём масштабные преобразования уравнения Навье-
Стокса, для стационарного течения, когда |
|
|
= 0. |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
||||||||||
Модель: |
1 |
|
+ = − |
|
|
|
|
|
1 |
+ |
1 |
+ ; |
26 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
||||||||||||||
1 |
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
||||||||||||
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|||||||
Образец: |
2 |
+ = − |
|
|
|
|
2 |
+ |
|
|
|
|
2 |
+ . |
(27) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||||||
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
2 |
|
|
|
2 |
2 |
|
2 |
|
|
|
Выразим характеристики модели через множители подобия и характеристики образца:
1 = 2; 1 = 2; 1 = м 2; 1 = 2; 1 = 2; 1 = 2.
Подставив полученные произведения в уравнение (26):
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2w |
|
|
||||
|
|
|
|
2 |
+ |
= − |
|
|
|
1 |
+ |
|
|
|
ν |
1 |
+ . |
(26’) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
||||||||
|
2 |
2 |
|
м 2 |
|
|
1 |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
16 online.mirea.ru
Центр дистанционного обучения
Гидродинамическое подобие заключается в идентичности математического описания течения несжимаемой жидкости. Проведём масштабные преобразования уравнения Навье-
Стокса, для стационарного течения, когда |
|
|
= 0. |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
2 |
|
|
|
||||||||||
Модель: |
1 |
|
+ = − |
|
|
|
|
|
1 |
+ |
1 |
+ ; |
26 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
||||||||||||||
1 |
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|
||||||||||||
|
1 |
|
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|||||||
Образец: |
2 |
+ = − |
|
|
|
|
2 |
+ |
|
|
|
|
2 |
+ . |
(27) |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||||||
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||||
|
2 |
|
|
|
2 |
2 |
|
2 |
|
|
|
Выразим характеристики модели через множители подобия и характеристики образца:
1 = 2; 1 = 2; 1 = м 2; 1 = 2; 1 = 2; 1 = 2.
Подставив полученные произведения в уравнение (26):
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2w |
|
|
||||
|
|
|
|
2 |
+ |
= − |
|
|
|
1 |
+ |
|
|
|
ν |
1 |
+ . |
(26’) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
||||||||
|
2 |
2 |
|
м 2 |
|
|
1 |
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1 1 |
|
|
|
|
|
1 |
|
|
Для идентичности уравнений (26’) и (27) комплексы множителей подобия должны быть равны:
|
2 |
= м = |
|
|
= |
|
. |
17 |
online.mirea.ru |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Центр дистанционного обучения
|
2 |
= м = |
|
|
= |
|
. |
|
|
|
|
|
|
2 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
Каждый из комплексов подобия соответствует определенной силе:
18 online.mirea.ru
Центр дистанционного обучения
|
2 |
= м = |
|
|
= |
|
. |
|
|
|
|
|
|
2 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
Каждый из комплексов подобия соответствует определенной силе:
2 – силы инерции;
19 online.mirea.ru
Центр дистанционного обучения
|
2 |
= м = |
|
|
= |
|
. |
|
|
|
|
|
|
2 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
Каждый из комплексов подобия соответствует определенной силе:
2 – силы инерции;
mм – массовые силы;
20 online.mirea.ru