Справочник химика 21

Химия и химическая технология

Статьи Рисунки Таблицы О сайте English
Понятие физического подобия естественно обобщает понятие геометрического подобия. Явления называются подобными, если они отличаются только численными значениями определяющих параметров и притом так, что для них соответствующие безразмерные величины III, П2,. .совпадают.

ПОИСК





Подобие

из "Подобие автомодельность промежуточная асимптотика Изд2"

Понятие физического подобия естественно обобщает понятие геометрического подобия. Явления называются подобными, если они отличаются только численными значениями определяющих параметров и притом так, что для них соответствующие безразмерные величины III, П2,. .совпадают. [c.34]
В связи с данным определением подобных явлений безразмерные величины Пь П2,. .Hn-k называются параметрами подобия. [c.34]
Рассмотрим простые иллюстративные примеры. [c.35]
Этот параметр был назван А. Зоммерфельдом числом Рейнольдса (общепринятое обозначение П1 = Ке) в честь английского исследователя О. Рейнольдса, с исключительным успехом применившего одним из первых идеи подобия в гидродинамике. Для обеспечения подобия необходимо равенство этого параметра для модели и натуры. [c.35]
Аналогичная система определяющих параметров, а следовательно, и тот же динамический параметр подобия имеют место в условиях внутренней задачи, например, для течения вязкой жидкости в трубе. В этом случае за характерный размер можно принять диаметр трубы /), а в качестве характерной скорости V взять среднюю по сечению трубы скорость потока. [c.35]
Обычно моделирование движения тела ведется в той же жидкости, что и натурное движение. В этом случае произведения VI для модели и для натуры должны совпадать, т. е. скорость движения подобной модели растет пропорционально уменьшению размера модели по сравнению с натурой. Нетрудно показать, что силы сопротивления модели и натурного тела совпадают, так что пересчетный коэффициент равен единице. [c.36]
Если не пренебрегать ролью вязкости, то появится второй параметр подобия — число Рейнольдса Не = рУ//(л. Моделирование с одновременным учетом обоих параметров подобия в одной и той же жидкости оказывается невозможным. Действительно, при этом требуется, чтобы для модели и натуры были равны произведения VI и отношения V l, а это возможно лишь при тождестве модели и натуры, что делает моделирование бессмысленным. В связи с этим мы ограничились для иллюстрации случаем, когда вязкое сопротивление мало по сравнению с волновым на самом же деле вклад вязкого сопротивления моделируется отдельно от волнового при помощи специально разработанных для этой цели практических приемов. [c.37]
Таким образом, основными критериями подобия, определяющими глобальные свойства планетных атмосфер являются параметры Пь П и Пм. Значения этих параметров для планет Солнечной системы приведены в табл. 1.1. [c.38]
Приведенные примеры показывают, что соображения размерности играют определяющую роль в установлении правил моделирования и критериев подобия. При моделировании, как и при любом применении анализа размерностей, в тех случаях, когда отсутствует точная математическая формулировка задачи, самое главное — правильно выбрать систему определяющих параметров. Нередко (см., в частности, последний пример) поступают так берут в качестве определяющих параметров все величины, которые могут, по мнению исследователя, оказывать влияние на явление, хотя бы гипотетически. В качестве определяющих параметров с независимыми размерностями берут заведомо существенные определяющие параметры, а при выборе остальных смотрят на численное значение соответствующих параметров подобия Пг. Если эти значения очень малы или очень велики, соответствующий размерный параметр считается несущественным и выбрасывается. [c.39]
Действительно, во многих случаях так поступать можно. Однако важно, что это, вообще говоря, не так, и к подобному способу рассуждения нужно относиться с большой осторожностью. Нужно видеть в нем не доказательство возможности пренебрежения тем или иным параметром, а сильную гипотезу. Последнее утверждение по сути тривиально ниоткуда не следует, что при малых или больших значениях аргумента Пг функция Ф(П1,. .. [c.39]
Пь Пп-й) стремится, к определенному и притом конечному пределу. Существование такого предела (на самом деле еще и достаточно быстрое к нему стремление) только и может оправдать отбрасывание определяющего параметра, если соответствующий ему параметр подобия очень велик или очень мал. Дальнейшее изложение покажет нам, что подобная грубость в анализе может привести к крупным просчетам. [c.40]


Вернуться к основной статье


© 2025 chem21.info Реклама на сайте