Методические указания к лабораторным работам по циклу "Гидромеханика"
Дата
2011
Науковий керівник
Укладач
Редактор
Назва журналу
Номер ISSN
Номер E-ISSN
Назва тому
Видавець
Одеський національний університет імені І. І. Мечникова
Анотація
Гидроаэромеханика (механика жидкости и
газа) — раздел механики, посвящённый изучению
равновесия и движения жидких и газообразных сред и их
взаимодействия между собой и с твёрдыми телами.
Гидроаэромеханика - часть более общей отрасли механики
— механики сплошных сред. Идеализированная модель
сплошной среды (гипотеза сплошности) позволяет
применять в гидромеханике математические методы,
основанные на использовании непрерывных функций, в
частности детально разработанную теорию
дифференциальных и интегральных уравнений. При
некоторых условиях (например, в случае сильно
разреженных газов и плазмы, при свободном
молекулярном течении) приходится отказаться от
гипотезы сплошности и рассматривать средние
характеристики движения большого числа частиц,
пользуясь методами кинетической теории газов.
Часть гидромеханики, в которой изучаемым телом
являются несжимаемые (капельные) жидкости, называется
гидромеханикой, я её другая часть, изучающая сжимаемые
среды (газы, в том числе воздух), составляет предмет
аэродинамики и газодинамики. Движение проводящих и
магнитных жидкостей, а также достаточно плотной плазмы
в присутствии электрических и магнитных полей изучается
в магнитной гидродинамике и в соответствующих разделах
газовой динамики.
Законы движения и равновесия жидкостей
(гидромеханика) представляют собой частный вид общих
закономерностей, установленных для сжимаемых сред не
реализующихся в случае, когда свойством сжимаемости
можно пренебречь, т.е. считать плотность среды ρ во всех
точках пространства постоянной и не зависящей от времени t. Исторически раньше по времени была изучена
именно механика несжимаемой жидкости.
Ещё в далёком прошлом были созданы такие
относительно сложные азро- и гидромеханические
устройства, как парус, весло, руль, насос. Стимулом к
развитию механики, и в частности гидромеханики,
послужило развитие мореплавания и военного дела. В 4 в.
до н.э. Аристотель пытался объяснить движение тел в
воздухе и воде. Он считал, что воздух, смыкаясь за
летящим телом, толкает его вперёд и, следовательно, не
создает сопротивления, а сам обладает двигательной
силой. Впоследствии эта идея частично нашла выражение
в парадоксе д'Аламбера — Эйлера. Архимед (3 в. до н.э.)
открыл основной закон гидростатики и создал теорию
равновесия жидкостей и устойчивости плавающих тел.
Много механизмов, использующих жидкости и газы,
изобрёл Герон Александрийский (1 в. н. э.). Упругость
воздуха и пара он считал результатом соударения их
мельчайших частиц, Леонардо да Винчи, изучая полёт
птиц, открыл существование сопротивления среды и
подъёмной силы. Блез Паскаль установил, что давление в
данной точке жидкости действует с одинаковой силой во
всех направлениях (закон Паскаля). Первое теоретическое
определение законов сопротивления и попытка понять
природу сопротивления принадлежат И. Ньютону
(I. Newton). Он же первым обнаружил сопротивление,
связанное с трением жидкости о поверхность тела
(«сопротивление трения»).
Опис
Ключові слова
опытная проверка, уравнение Бернулли, метод Пуазейля, метод Стокса, вязкость жидкости, коэффициент внутреннего трения жидкости, обтекание тел потоком воздуха, гидроаэромеханика
Бібліографічний опис
Методические указания к лабораторным работам по циклу "Гидромеханика" / В. В. Головко, В. Я. Гоцульский, Е. Н. Кондратьев; ОНУ им. И.И. Мечникова, Физ. фак., Каф. общей и химической физики. – Одесса : Одесский нац. ун-т, 2011. – 46 с.