![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
В форме Навье-Стокса
Согласно гипотезе Ньютона, при слоистом (ламинарном) течении жидкости сила трения между ее слоями равна
где
При наличии градиента скорости вдоль оси Y силы трения на верхнюю и нижнюю грани параллелепипеда действуют в противоположных направлениях. Сила трения на нижней грани элемента определяется как на верхней грани элемента, где напряжение трения Равнодействующая сила трения, действующая на жидкий элемент в направлении оси X, будет определяться разностью сил, действующих на нижней и верхней гранях элемента
Так как согласно гипотезе Ньютона,
Соответствующее ускорение, т.е. силу трения, приходящуюся на единицу массы элемента
В трехмерном потоке, когда градиенты скорости могут существовать в направлении всех трех координатных осей, ускорение от сил трения в проекциях на оси X, Y, Z, выражаются следующим образом:
Эти проекции ускорений от сил трения следует ввести в дифференциальное уравнения движения вязкой жидкости помимо ускорений, действующих на частицу идеальной жидкости. Тогда дифференциальные уравнения движения вязкой жидкости запишутся в виде:
Уравнения движения, записанные в такой форме (*), называются уравнениями Навье-Стокса для вязкой несжимаемой жидкости. Если при изучении движения вязкой жидкости одновременно учитывать и сжимаемость, то уравнения движения будут более сложными. При движении вязкой (реальной) жидкости за гидростатическое давление в точке принимают среднее арифметическое значение давлений по трем произвольным, проходящим через данную точку, взаимно перпендикулярным площадкам, т.е.
Все слагаемые в уравнениях Навье-Стокса, так же как и в уравнениях Эйлера, имеет размерность ускорения м/сек2. В левые части уравнений входят проекция полного ускорения частицы, в правые части − проекции ускорения от объемных сил, от сил давления и от сил вязкости (трения). Неизвестными величинами являются скорости
а в случае сжимаемой жидкости, еще и характеристическое уравнение
|