Гидрогазодинамика (ГГД) изучает движение жидкостей и газов и взаимодействие их с обтекаемыми твердыми поверхностями.
В ГГД рассматриваются макроскопические движения, что позволяет отвлечься от молекулярной структуры жидкостей и газов и рассматривать их с точки зрения модели сплошной среды, масса которой непрерывно распределена по объему, занятому средой. Параметры, характеризующие состояния и движение среды (V, p, T, r и т.д.), считаются при этом непрерывно изменяющимися по указанному объему, кроме, быть может, отдельных точек, линий и поверхностей, где могут существовать разрывы.
Отличительным свойством жидкостей и газов является их легкая подвижность или текучесть, т.е. способность неограниченно деформироваться под действием сколь угодно малой силы сдвига. Это означает, что в покоящейся жидкой среде касательные напряжения отсутствуют. Однако они возникают при появлении в потоке жидкости деформации сдвига, изменяющейся с конечной скоростью, и являются следствием теплового движения молекул и молекулярных связей между движущимися слоями жидкости (газа). В этом проявляется вязкость жидкостей и газов. Касательное напряжение t в слоистом течении определяется законом внутреннего вязкого трения Ньютона:
Д = ј
, (1.1)
где ј –динамический коэффициент вязкости, зависящий от физических свойств
жидкости и ее температуры,
– производная от скорости течения по
нормали к ее направлению.
При некоторых условиях величина t оказывается малой, например, по сравнению с давлением p. Тогда для простоты эффектом вязкости пренебрегают, полагая t=0, и принимают тем самым модель идеальной (невязкой) жидкости.
следующая