ГИДРОДИНАМИКА


Гидродинамика – раздел гидравлики, в котором изучают общие законы движения реальной жидкости и ее взаимодействия с твердыми телами, а также применения этих законов к решению практических задач.

В гидродинамике предполагается, что жидкость движется сплошной непрерывной средой (континуум), частицы которой приближенно можно рассматривать как точечные. Так как частицы жидкости обладают большой подвижностью и в общем случае в различных точках пространства и в различные моменты времени имеют скорости, различные не только по величине, но и по направлению, изучение движения жидкости представляет значительные трудности. Обычно для описания движения частиц жидкости применяют два метода – Лагранжа и Эйлера.

При исследовании движения по методу Лагранжа изучают характеристики отдельных частиц жидкости при их перемещении вдоль траектории.

Метод Эйлера состоит в том, что исследуют характеристики частиц жидкости, проходящих в различное время через произвольную фиксированную точку пространства с заданными координатами. На практике наиболее широко применяют метод Эйлера, который позволяет в простой и удобной форме представить уравнения движения жидкости.

В движущейся жидкости действуют поверхностные силы (силы давления и внутреннего трения) и массовые силы, пропорциональные массе движущейся жидкости (силы тяжести, силы инерции переносного движения, кориолисова сила). Давление, возникающее в жидкости при ее движении, называется гидродинамическим давлением.

Определение скорости, гидродинамического давления, их взаимосвязи и сопротивлений, возникающих при движении жидкости, составляет основную задачу гидродинамики.

В ряде случаев, при решении практических задач, будем считать, что движущаяся жидкость несжимаема и лишена вязкости (идеальная жидкость). Такое предположение позволяет упростить решение многих сложных задач, которые в дальнейшем уточняются с учетом вязкости жидкости.