Описание - движение - средно - Голямата енциклопедия на нефта и газа, статия, страница 1
Описание – движение – среда
Описанието на движението на среда в граничния слой е по-проста задача от точното решаване на основните уравнения на движението на вискозна и топлопроводима среда; това всъщност обяснява целесъобразността от въвеждането на понятието граничен слой. [1]
Описанието на движението на среда по метода на Лагранж, въпреки че изглежда просто, е изпълнено с някои трудности и неудобства, които се срещат на практика. Така, да речем, в случай на зависимост на силите от координатите, динамичното уравнение на движението на частиците става нелинейно и неговият анализ и конструктивно решение стават трудни. [2]
В метода на Лагранж за описание на движението на среда няма явен израз за градиентите на скоростта, които водят до появата на вискозни сили в течни среди. [3]
Има два начина да се опише движението на сложна среда. Първият метод е свързан с избора на фиксирана координатна система - координатите на Ойлер. В този случай всички величини, характеризиращи движението на средата, се определят в координати, твърдо свързани с повърхността на разглежданото тяло. Възможен е и друг начин за описание на движението на непрекъсната среда: в координатната система на Лагранж. В този случай началните координати на всяка течна частица в някакъв фиксиран момент от време се избират като независими променливи; в следващите моменти от време тази частица се движи в пространството, а координатите на фиксираното пространство са функции на началните координати на частицата. Този метод за описване на движението на непрекъсната среда наподобява метода, използван в динамиката на материална точка. [4]
Общата задача на кинематиката е да опише движението на среда, независимо от това какви външни условия причиняват и поддържат това движение. Тъй като континуумъте непрекъснат набор от точки, тогава да се определи движението на среда означава да се опише движението на всички нейни точки. Движението винаги се определя по отношение на някаква отправна система - координатна система. [5]
Общата задача на кинематиката е да опише движението на среда, независимо от това какви динамични условия причиняват и поддържат това движение. В случай на непрекъсната среда този проблем е нещо повече от просто пространствено-времева регистрация на движенията на отделни точки от средата, както е в кинематиката на дискретна система от точки. [6]
В хидромеханиката се използват два метода за описание на движението на среда: методът на Лагранж. Ойлер при изследване на движението на среда в близост до фиксирана точка в пространството. Първият метод за извеждане на израза (7.1) съответства на метода на Lag-Range, вторият - на метода на Ойлер. [7]
Изглежда очевидно, че концепцията за ламинарен подслой трябва да бъде отхвърлена и трябва да се предложи много по-правдоподобно описание на движението на средата близо до стената. [9]
Деформациите могат да бъдат описани в представянията на Ойлер и Лагранж, които са пряко свързани с методите на Ойлер и Лагранж за описание на движението на среда. [10]
Има два начина да се опише движението на частиците в непрекъсната среда. Първият метод, широко използван в хидро- и аеродинамиката, е свързан със следния избор на метода за описание на движението на среда: всички величини, характеризиращи движението на непрекъсната среда, са дадени в координатите на фиксирано пространство. Този избор на независими променливи е използван за първи път от Ойлер и затова координатите се наричат Ойлер. Възможен е и друг метод за избор на независими променливи: като независими променливи се избират началните координати на някаква течна частица внякаква фиксирана точка във времето; в последващо време тази частица се движи в пространството, координатите на фиксираното пространство са функции на началните координати на частицата. Този метод за описание на движението на непрекъсната среда донякъде напомня на метода, използван в динамиката на материална точка, и се свързва с името на Лагранж, а съответните координати се наричат лагранжови. Лагранжевите координати се използват широко в теорията на еластичността, както и в много проблеми на нелинейната акустика в газове, течности и твърди тела. [единадесет]
Първо се разглеждат хиперболични системи от уравнения на динамиката на твърдото тяло, които могат да се тълкуват като някакво обобщение на уравненията на газовата динамика, разгледани по-горе. В същото време в определен диапазон от параметри те директно ще преминат в тях и в този случай описват потоците на идеален газ с едно или друго уравнение на състоянието. Необходимостта от разглеждане на такива системи от уравнения възниква, когато за описание на движението на неидеална среда при наличие на вътрешни контактни взаимодействия не е достатъчно да се вземат предвид напреженията, действащи само по нормалата към повърхността на елементарен обем. [12]
Това се дължи на наличието на различни видове движение на непрекъсната деформируема среда, както и на голям брой модели, използвани за тяхното описание. За разлика от газовата динамика, тук изборът на конкретен модел може значително да промени структурата и свойствата на уравненията. Трябва да се отбележи, че в този случай както променливите, необходими за описание на движението на средата, така и техният брой могат да се променят значително. И накрая, самият математически модел може допълнително да зависи от малкостта (или ограничеността) на стойностите на деформациите на средата, процесите и явленията, които се вземат предвид, и формата на тяхното описание. [13]
Теорията за силния взрив е многоточно отразява движението на въздуха по време на ядрен взрив в атмосферата. Сравнение с експериментални измервания на радиуса на ударната вълна, дадени в работата на J. R - ha / &, въз основа на които е направено изчисляването на енергията на експлозия EQ. Електрически разряд в газове с достатъчно кратко време за освобождаване на енергия е друг пример за успешното приложение на теорията на силната експлозия за описание на движението на среда. [14]