Лекция – 12. Гидроаэродинамика

Лекция – 12. Гидроаэродинамика.

1. 
   Стационарное течение жидкости.
   
2. 
   Ламинарное течение жидкости.
   
3. 
   Турбулентное течение жидкости.
   
4. 
   Линия тока.
   
5. 
   Трубка тока.
   
6. 
   Идеальная жидкость.
   
7. 
   Уравнение неразрывности для стационарного течения жидкости.
   
8. 
   Уравнение Бернулли.
   
9. 
   Формула Торичелли.
   
10. 
    Измерение скорости стационарного течения жидкости.
    
11. 
    Подъёмная сила крыла самолёта.
    
12. 
    Эффект Магнуса.
    

.

1.Стационарное течение жидкости – движение жидкости, при котором в заданных точках пространства скорость течения жидкости не зависит от времени. При этом в разных точках пространства скорости жидкости могут быть неодинаковы.

2.Ламинарное течение жидкости – движение жидкости, при котором её соприкасающиеся слои не перемешиваются. Ламинарное течение может быть как стационарным, так и нестационарным.
3. Турбулентное течение жидкости – движение жидкости, при котором её соприкасающиеся слои перемешиваются. Турбулентное течение жидкости всегда нестационарно.
4. Линия тока – линия, касательная к которой в данной точке совпадает по направлению со скоростью жидкости в этой в этой точке в данный момент времени (Рис.71). Линии тока совпадают с траекторией частицы жидкости.

5. Трубка тока – поверхность, образованная линиями тока, проведёнными через все точки контура, выделенного внутри жидкости (Рис.72).
6. Идеальная жидкость – жидкость, в которой отсутствует вязкость. При стационарном течении масса жидкости, проходящей через поперечное сечение за некоторый интервал времени остаётся неизменной. Изменениями плотности жидкости при стационарном течении можно пренебречь и считать жидкость несжимаемой .
7. Уравнение неразрывности для стационарного течения жидкости.
Рассмотрим стационарное течение жидкости по отрезку трубки тока, ограниченному сечениями и (Рис.73)
На Рис.73 и - скорости течения жидкости через сечения и , и - давления жидкости в точках сечений и , и высоты центров сечений и на поверхностью Земли.
В течение очень малого интервала времени частица жидкости пройдёт путь настолько малый что объём жидкости, прошедший через сечение за время можно вычислить как объём цилиндра с площадью основания S высотой . Объёмы жидкости прошедшие через сечения и , за время равны соответственно и . Массы жидкости прошей за это время через сечения и равны, т.е.
.
Сокращая на получим уравнение неразрывности
.

Из уравнения неразрывности следует, что скорость стационарного течения жидкости обратно пропорциональна площади сечения трубки. Иными словами, в тех частях трубки, где площадь сечения меньше скорость больше и наоборот скорость меньше там, где площадь сечения больше.
8.