Траектория, линия тока, трубка тока, струя
Основная теорема кинематики (первая теорема Гельмгольца)
Уравнение сплошности
Уравнение движения сплошной среды в напряжениях
Уравнение движения идеальной жидкости (Эйлера) в форме Громека
Основные понятия и определения потенциальных течений
Частные случаи плоских потенциальных течений
Обобщенный закон Ньютона
Подобие гидродинамических явлений
Моделирование ГГД явлений
Переход ламинарного ПС в турбулентный
Навигация
Основные понятия и определения потенциальных течений
Основы гидрогазодинамики
42494
знака
0
таблиц
14
изображений
14. Основные понятия и определения потенциальных течений
Потенциальные течения – это течения, у которых 
во всем потоке, следовательно существует функция φ, называемая потенциалом, зависит φ(х,у,z,t) и связана с составляющими U соотношениями:
то есть 
Записанные соотношения могут быть записаны и для любой другой функции, которая отличается от φ на константу: 
. Таким образом, уравнение потенциала определяется с точностью до константы. Геометрическое место точек с одинаковым значением φ образуют эквипотенциальные поверхности, уравнения которых: 
. Так как 
, следовательно вектор U расположен по перпендикулярам в любой точке эквипотенциальной поверхности. Так как вектор U касателен к линии тока, то линии тока перпендикулярны эквипотенциальной поверхности.
Рассмотрим стационарное плоское течение, то есть 
, тогда
и 
.
Уравнение сплошности имеет вид:
Таким образом, потенциал U удовлетворяет уравнению Лапласа, следовательно является гармонической функцией.
Введем в рассмотрение функцию ψ, связанную с составляющими U уравнениями:
и 
Функция ψ удовлетворяет уравнению сплошности, т.к.
ψ – функция тока, она также определяется с точностью до постоянной.
Уравнение 
называется уравнением линии тока.
В плоских течениях эквипотенциальные поверхности дают проекции на плоскость (х,у) в виде линии, поэтому часто в задачах рассматриваются эквипотенциальные линии которые перпендикулярны линии тока.
В потенциальном потоке , в плоском течении 
функция тока ψ гармоническая
Сравнение потенциала φ и ψ позволяет записать:
-
условие Коши-Римана.
15. Комплексный потенциал, комплексная скорость
Из теории комплексной переменной известно, что если две функции φ и ψ, зависящие от х и у, удовлетворяют условиям Коши-Римана, то комплексная величина 
будет не просто зависеть, а являться функцией от комплексной переменной 
, то есть существует некоторая функция 
, действительной частью которой является φ, а мнимой ψ. 
.
Функция имеет большое значение при изучении плоских потенциальных течений и называется комплексным потенциалом или характеристической функцией течения.
Так как 
является аналитической функцией от 
, то ее производная не зависит от направления дифференцирования, а зависит только от положения точки в пространстве, то есть
по условию Коши-Римана:
Если вектор U разложить в комплексной плоскости годографа U, то 
.
Производная от комплексного потенциала дает зеркальное изображение комплексной U относительно действительной оси. Обозначим ее как
.
В теории комплексной переменной числа 
и 
называют сопряженными, назовем 
как сопряженную U. Таким образом, производная от комплексного потенциала определяет .
Таким образом, если изменяется какое-то плоское потенциальное течение, то для него можно подобрать уравнение комплексного потенциала, проанализировать его и просчитать составляющие U в любой точке. С другой стороны для любого потенциала можно определить вид течения.
Похожие работы
астке СD – 1 шт., на участке DE – 1 шт.; Рис. 1.1. Схема водоснабжения ПУ: Н – насос, ПУ – промышленные установки 3) Напор у потребителя, независимый от потерь напора в трубопроводе ( свободный напор) - ; 4) число часов работы установки в сутки - ; 5) число дней работы установки в году - дней.2. Теоретическая часть По способам ...
... переключения с акустического анализа на прочностной. ProCAST(UES, CALCOM) Согласно исследованиям , проведенными экспертами NASA, ProCAST признана наиболее мощной и корректной программой для расчета литейных процессов. ProCAST позволяет инженеру-проектировщику рассчитывать и визуализировать в трехмерной постановке процесс течения и отверждения металла в форме, предсказывать микроструктуру, ...
... времени на коммуникации) Заметим, что алгоритм EVAH имеет большое преимущество перед традиционными алгоритмами на неориентированных графах именно в силу возможной обработки ориентированного графа. Для многоблочных задач объем коммуникации между соседними блоками не всегда симметричный. Алгоритм EVAH учитывает время на коммуникации, но не пытается распределить блоки на несколько процессоров, ...
... результаты разработки нефтегазовых и газоконденсатнонефтяных залежей приведены в [47-53]. 2. Моделирование процессов статического конусообразования при разработке нефтегазовых и газоконденсатнонефтяных залежей 2.1 Сущность проблемы конусообразования Большинство нефтяных, газоконденсатнонефтяных, нефтегазовых и газовых залежей, разрабатываемых в настоящее время, подстилаются частично или ...
0 комментариев