УРАВНЕНИЯ РАВНОВЕСИЯ ПОКОЯЩЕЙСЯ ЖИДКОСТИ
Тема 4. СИЛЫ И МОМЕНТЫ ГИДРОСТАТИЧЕСКОЙ ПРИРОДЫ
Вопросы для самопроверки по ТЕМЕ
Природа гидродинамических сил и моментов.
Анализ условий движения тел в воде позволяет выделить группы гидродинамических сил различной физической природы. Во-первых, вода характеризуется большой плотностью, а, следовательно, должны оказаться значительными гидростатические силы. Кроме того, среда высокой плотности должна оказывать заметное сопротивление движению тела с ускорением. Это отражается возникновением сил инерционной природы. Весомость воды является причиной существования поверхностных гравитационных волн и, как следствие, появление волнового сопротивления.
Далее вода обладает вязкостью, которая вызывает вязкостное сопротивление. В воде могут сосуществовать течения с циркуляцией и, следовательно, развиваться силы циркуляционного типа (подъемная сила и индуктивное сопротивление).
На практике принято силы различной физической природы вычислять раздельно, хотя строгого теоретического обоснования для этого не существует. Такой подход оправдывается тем, что в отдельных условиях движения преобладают силы какой-либо одной природы или двух и анализ задач упрощается.
- Утверждения, принятые в классической гидромеханике.
- Сформулируйте понятие элементарной жидкой частице.
- Приведите примеры объёмных и поверхностных сил.
- Перечислите известные вам системы координат.
- Опишите два метода описания движения сплошной среды.
- Траектория частицы, линия тока.
- Понятие вихревой линии и вихревой поверхности.
- Как вы понимаете принцип баланса?
- Уравнения, описывающие течение капельной жидкости.
- Понятие идеальной жидкости.
- Уравнение Бернулли.
- Понятие потенциала скорости.
- Раскройте понятия источника, вихря, диполя.
- Пограничный слой. Виды пограничного слоя. Пограничный слой на теле вращения.
- Гидродинамические силы и моменты, действующие на ДСА. Природа этих силовых факторов.
- Гидродинамические коэффициенты. Декомпозиция коэффициентов.
(Лекций 2 ч., СРС 2 ч.)
Распределение давления в покоящейся жидкости. Давление жидкости на плоскую и криволинейную поверхность. Силы и моменты гидростатической природы. Закон Архимеда. Основы теории плавания тел.
Гидростатика является разделом гидромеханики, в котором изучаются параметры жидкой среды в условиях покоя, т. е. отсутствия движения.
Покой жидкости может рассматриваться в неподвижной системе координат, связанной с Землей. Жидкость подвержена воздействию силы тяжести постоянной интенсивности. В этом случае говорят об абсолютном покое жидкости.
Вместе с тем в различных технических приложениях необходимо изучать покой жидкостей относительно стенок резервуаров. Покой жидкости относительно подвижной системы координат называется относительным покоем.