Հիդրոդինամիկա

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից
Jump to navigation Jump to search

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.

=+++, +=0 =Չհաջողվեց վերլուծել (շարահյուսության սխալ): {\displaystyle {\rho}{\vec}{F}{\vec}{v}} +- որտեղ p-ն միջավայրի խտությունն է, v-ն՝ մասնիկի արագության վեկտորը, F-ը՝ միավոր զանգվածի վրա ազդող արտաքին 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 տեսակարար հոսքը, I-ն՝ ջերմության մեխանիկական համարժեքը։ Առաջին հավասարումը հեղուկի շարժման դիֆերենցիալ հավասարումն է, երկրորդը՝ անխզեփու- թյան հավասարումը, երրորդը՝ էներգիայի հոսքի հավասարումը։ հիդրոդինամիկայի ընդհանուր հավասարումների լուծումը չափազանց բարդ է, այդ պատճառով խնդիրները պար֊ զեցնում են, անտեսելով հավասարումների այն անդամները, որոնց մեջ մտնող պարամետրերի դերը աննշան է տվյալ պայմաններում։tիդեալական հեղուկի Հ-ում առավել կարևոր նշանակություն ունի Բեռնոււիի հավասարումը։ Մածուցիկ հեղուկի հիդրոդինամիկայի հիմնական հավասարումների լուծումը հնարավոր է միայն սահմանային դեպքերում (մեծ և փոքր մածուցիկության հեղուկների համար)։ Փոքր մածուցիկության հեղուկների հոսքի խնդիրները կարևոր են տեխ. մի շարք հարցերի լուծման համար։ Այդ դեպքում հիդրոդինամիկայի 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։ հիդրոդինամիկայի իմացությունը կարևոր է նավերի և ինքնաթիռների նախագծման, խողովակաշարերի, պոմպերի և հիդրոտուրբինների հաշվարկի, ծովային հոսանքների ուսումնասիրության, ինչպես նաև գրունտային ջրերի և ստորգետնյա հանքավայրերում նավթի զտման համար և այլն։