Выделение главных определяющих критериев подобия

Явление автомодельности

Часто невозможно испытать полноразмерный образец авиационной техники в аэродинамической трубе. Тогда опыты проводят на моделях этих образцов. В таком случае необходимо решить два вопроса:

- как должен быть проведен опыт на модели, чтобы результаты опыта можно было перенести на натурный образец?

- каким условиям при этом должна удовлетворять модель и протекающий физический процесс?

На эти вопросы дает ответ теория подобия: если процесс с моделью исследуемого объекта будет подобен процессу с натурным объектом, то результаты исследования с моделью объекта могут быть применены к натурному объекту, т.к. у подобных явлений безразмерные величины одинаковы.

Для обеспечения подобия процессов в натурном образце и его модели необходимо выполнить следующие условия:

- обеспечить геометрическое подобие модели и натурного образца;

- обеспечить равенство определяющих критериев для протекающих физических процессов в модели и образце;

- обеспечить подобие граничных и начальных условий.

Если при моделировании трудно выдержать равенство всех определяющих критериев подобия, тогда из рассмотрения исключают те из них, которые слабо влияют на характер моделируемого процесса. Такое моделирование называется приближенным.

Процесс является автомодельным по отношению к данному критерию, если изменение этого критерия не сказывается на физическом подобии.

Например, при малых М<0,3 газовые потоки автомодельны по отношению к числу Маха.