23124

Рух ідеальної рідини. Рівняння Бернуллі

Доклад

Физика

Нагадаємо що поле швидкостей характеризує не швидкiсть окремих частинок середовища а швидкiсть у данiй точцi в даний момент часу будьякої частинки рiдини або газу що знаходиться в цiй точцi в цей момент часу. Надалi будемо розглядати такi рiдини або гази для яких тензор пружних напругє iзотропним: pij = −pδij 14.10 для вязкої рiдини газу набуде вигляду: Це є рiвняння НавєСтокса де η коефiцiєнт зсувної вязкостi коефiцiєнт обємної вязкостi. Для повного опису руху рiдини необхiдно додати ще рiвняння неперервностi та...

Украинкский

2013-08-04

55.5 KB

0 чел.

7. Рух ідеальної рідини. Рівняння Бернуллі

В рiдинi або в газi частинки можуть змiщуватися одна вiдносно iнших на довiльнi вiдстанi вiд свого початкового положення в просторi. За цiєї причини задавати механiчний стан такої системи полем змiщень незручно, а досить обмежитись знаходженням поля швидкостей v(x, y, z). Нагадаємо, що поле швидкостей характеризує не швидкiсть окремих частинок середовища, а швидкiсть у данiй точцi в даний момент часу будь-якої частинки рiдини або газу, що знаходиться в цiй точцi в цей момент часу.

Надалi будемо розглядати такi рiдини або гази, для яких тензор пружних напругє iзотропним:

pij = −pδij , (14.1)

тобто всi компоненти з рiзними iндексами дорiвнюють нулю, а всi компоненти з однаковими iндексами дорiвнюють один одному. Звiдси випливає закон Паскаля, а саме, сила, що дiє на елемент площини в нерухомiй рiдинi або газi, напрямлена по нормалi до цього елемента i її величина не залежить вiд його орiєнтацiї:

dF = −pdS = −pndS

 

Повний тензор механiчних напруг у рiдинах i газах має вигляд:

В результатi рiвняння руху суцiльного середовища (12.10) для в’язкої рiдини (газу) набуде вигляду:

Це є рiвняння Нав’є-Стокса, де η коефiцiєнт зсувної в’язкостi, ξ коефiцiєнт об’ємної в’язкостi.

Для повного опису руху рiдини необхiдно додати ще рiвняння неперервностi

та врахувати перетворення внутрiшньої енергiї в тепло за рахунок в’язкостi, тобто врахувати перший та другий закони термодинамiки, якi приводять до рiвнянь балансу енергiї та ентропiї

Перша з цих функцiй називається калорiчним рiвнянням стану, а друга – термiчним.

У випадку iдеальної рiдини можна знехтувати в’язкiстю (σij = 0) та теплопровiднiстю ( = 0). Обмежимось вивченням оборотних течiй (тобто, дисипативна функцiя D в рiвняннi дорiвнює нулю). Тодi система рiвнянь набуває вигляду:

З другого i третього рiвнянь маємо:

де

ентальпiя одиницi маси.

Згiдно рiвняння термодинамiки

на підставі вищенаписаної формули маємо:  Отже рух iдеальної рiдини вiдбувається адiабатично. Також маємо, що

тому можна переписати:

де Ψ – потенцiал зовнiшних сил.

Якщо потiк стацiонарний, то

Таким чином, вздовж лiнiї течiї величина

залишається незмiнною, що є вiдображенням закона Бернуллi (iнтеграл Кошi-Бернуллi) для нестисливої рiдини. Простий вигляд мають рiвняння руху iдеальної рiдини у випадку, коли рiдина знаходиться в станi спокою, тобто v = 0. Тодi система зводиться до рiвняння гiдростатики

яке описує механiчну рiвновагу середовища.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

35780. Шкатулка для золота. Творческий проект 74 KB
  Работа над формой шкатулки варианты 8. Орнамент шкатулки 9. Технологическая последовательность изготовления шкатулки 13. Вспомнив уроки технологии на которых учитель показывал нам образцы различных изделий после недолгих раздумий я остановил свой выбор на изготовлении шкатулки.
35781. Творческий проект «Юбка» 59.5 KB
  Верхний срез юбки обработан притачным поясом нижнийоборкой в одностороннюю складку. Верхний срез юбки обработан притачным поясом нижнийоборкой в одностороннюю складку. Верхний срез юбки обработан притачным поясом. Прежде всего я села за стол взяла карандаш тетрадь нарисовала и описала несколько моделей юбки.
35782. Вязание варежек спицами 626 KB
  Технологическая карта № п п Последовательность выполнения работы Эскиз Рабочие инструменты 1 Подготовить схему пряжу спицы Пряжа нитки 2 Набор петельДля данной пряжи и спиц мне понадобилось набрать 44 петли. Так как на запястье моя варежка связана резинкой 2х2 Пряжа нитки 3 После набора петли нужно распределить на 4 спицы по 11 на каждую. Пряжа нитки 4 Дальше вяжем по кругу резинку нужной высоты начиная провязывать петли с крайней спицы на которой нет концов нити.
35783. Цветок из бисера. Творческий проект 58.5 KB
  Выбор и обоснование проблемы В моей семье все женщины занимаются рукоделием. Выбор модели Я присмотрела много журналов и отобрала модели наиболее понравившиеся мне их оказалось очень много. Выбор оборудования инструментов и приспособлений 1.
35784. «Цветочное панно» (техника квиллинг) 729.5 KB
  Применить полученное изделие на практик 4.СХЕМА ОБДУМЫВАНИЯ Прежде чем приступить к работе над проектом необходимо четко представлять все основные аспекты своей работы: ИЗДЕЛИЕ Стоимость Потребность Охрана труда Инструменты материалы...
35785. Изготовление разделочной доски 55 KB
  Варианты изделия Технический рисунок и эскиз изделия Технологическая карта № Пс Процесс Изображение Инструмент 1 Выбор заготовки: Фанера толщина 1012 мм Шаблон карандаш 2 Выпилить изделие по контуру Ножовка 3 Наколоть центр отверстия просверлить отверстие Шило сверло дрель 4 Зачистить изделие скруглить острые углы Наждачная бумага рашпиль Оценка стоимости изделия Фанера 30х40 200 руб Кисточка 10 руб Лак 120 руб Общая цена 330 руб Внешний вид.
35786. Вышивка крестом. Летний букет 51.5 KB
  История русской вышивки.Оформление вышивки. Схема вышивки. Основной задачей данного проекта является создание картины посредством вышивки крестом в эстетических и практических целях.