Հիդրոդինամիկա

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից

Հիդրոդինամիկա (< հիդորո... և դինամիկա), հիդրոմեխանիկայի բաժին, որն ուսումնասիրում է անսեղմելի հեղուկների շարժումը և այդ հեղուկների փոխազդեցությունը պինդ մարմինների հետ։ Հիդրոդինամիկաի մեթոդներով կարելի է հետազոտել նաև գազերի շարժումը, եթե այդ շարժման արագությունը զգալի չափով փոքր է դիտարկվող գազում ձայնի արագությունից։ Եթե գազի շարժման արագությունը մոտ է ձայնի արագությանը կամ գերազանցում է այն, հիդրոդինամիկաի մեթոդները կիրառելի չեն։ Գազի այդպիսի շարժումը հետազոտում է գազային դինամիկան։ Հիդրոդինամիկաի տեսակետից հեղուկի կարևոր հատկություններն են. շարժունությունը կամ հոսունությունը, որն արտահայտվում է սահքի դեֆորմացիայի նկատմամբ հեղուկի փոքր դիմադրությամբ, և անընդհատությունը։ Հիդրոդինամիկաում դիտարկվում է կամ հեղուկի առանձին մասնիկների շարժումը ժամանակի ընթացքում (Լագրանժի եղանակ), կամ արագությունների դաշտը շարժվող հեղուկով լցված տարածության մեջ (էյլերի եղանակ)։ Հիդրոդինամիկաի հիմնական խնդիրը տրված արտաքին ուժերի, սկզբնական և եզրային պայմանների առկայությամբ մասնիկների շարժման օրենքը և ներքին ուժերը որոշելն է։ Այս խնդրի լուծումն ստացվում է հետևյալ դիֆերենցիալ հավասարումների ինտեգրումով.

{\rho}{\frac{{d}{v}}{{d}{t}}}={\rho}F+{\frac{{*}{\overrightarrow{{P}_x}}}{{*}{x}}}+{\frac{{*}{\overrightarrow{{P}_y}}}{{*}{y}}}+{\frac{{*}{\overrightarrow{{P}_z}}}{{*}{z}}}, {\frac{{d}{\rho}}{{d}{t}}}+{\rho}di{\overrightarrow{vv}}=0 {\rho}{\frac{{d}}{{d}{t}}}(U+{\frac{v^2}{2}})=Չհաջողվեց վերլուծել (շարահյուսության սխալ): {\rho}{\vec}{F}{\vec}{v} +div({\vec{P}} {\vec{v}})- որտեղ p-ն միջավայրի խտությունն է, v-ն՝ մասնիկի արագության վեկտորը, F-ը՝ միավոր զանգվածի վրա ազդող ար¬ տաքին զանգվածային ուժը, Px, Py, Pz-ը՝ ox, oy, oz առանցքներին ուղղահայաց հարթակների վրա ազդող լարվածության վեկտորները, Ս-ն՝ միավոր զանգվածի ներքին էներգիան, q-ն՝ ջերմության տե¬ սակարար հոսքը, I-ն՝ ջերմության մեխա¬ նիկական համարժեքը։ Առաջին հավասա¬ րումը հեղուկի շարժման դիֆերենցիալ հավասարումն է, երկրորդը՝ անխզեփու- թյան հավասարումը, երրորդը՝ էներգիա¬ յի հոսքի հավասարումը։ Հ-ի ընդհանուր հավասարումների լուծումը չափազանց բարդ է, այդ պատճառով խնդիրները պար֊ զեցնում են, անտեսելով հավասարումնե¬ րի այն անդամները, որոնց մեջ մտնող պարամետրերի դերը աննշան է տվյալ պայմաններում։tիդեալական հեղուկի Հ-ում առավել կարևոր նշանակություն ունի Բեռնոււիի հավասարումը։ Մածուցիկ հեղուկի Հ-ի հիմնական հա¬ վասարումների լուծումը հնարավոր է միայն սահմանային դեպքերում (մեծ և փոքր մածուցիկության հեղուկների հա¬ մար)։ Փոքր մածուցիկության հեղուկների հոսքի խնդիրները կարևոր են տեխ. մի շարք հարցերի լուծման համար։ Այդ դեպքում Հ-ի հավասարումները կարելի է պարզեցնել, առանձնացնելով շրջահոս- վող մարմնին հարող հեղուկի շերտ, որի մածուցիկությունն անտեսել չի կարելի։ Այդ շերտը կոչվում է սահմանային շերտ, և դրանից դուրս հեղուկը կարող է դիտվել որպես իդեալական։ Հ-ի իմացությունը կարևոր է նավերի և ինքնաթիռների նա¬ խագծման, խողովակաշարերի, պոմպերի և հիդրոտուրբինների հաշվարկի, ծովա¬ յին հոսանքների ուսումնասիրության, ինչ¬ պես նաև գրունտմւյին ջրերի և ստորգետ¬ նյա հանքավայրերում նավթի զտման համար և այլն։