пользователей: 30398
предметов: 12406
вопросов: 234839
Конспект-online
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

Уравнение движение Эйлера

 

Дифференциальные уравнения равновесия покоящейся жидкости иначе называютдифференциальными уравнениями Эйлера. Они получены для общего случая относительного покоя жидкости. Возможны следующие варианты относительного покоя.

Описание: Image

Рисунок

3.2 Вывод дифференциальных уравнений

Рассмотрим в произвольной системе координат X,Y,Z произвольную точку A. Вблизи этой точки выделим элементарный объём differencialnoe-uravnenie-ravnovesija-zh в форме прямоугольного параллелепипеда, грани которого для простоты математических выражений параллельны координатным плоскостям.

Отметим следующее:

- давление является функцией координат (при этом в любой точке по всем направлениям оно одинаково),

- при переходе к точкам AxAy, Az) меняется только одна координата на бесконечно малую величину dx( dy, dz), поэтому функция получает приращение только по одной координате,

- это приращение равно частному дифференциалу по соответствующей координате

differencialnoe-uravnenie-ravnovesija-zh

Разность давлений, действующих на противоположные грани параллелепипеда (внутрь рассматриваемого объёма), перпендикулярные соответствующим осям, будет иметь вид:

differencialnoe-uravnenie-ravnovesija-zh

Исходя из этого, определим разности сил, вызванных давлением, в проекции на оси координат

differencialnoe-uravnenie-ravnovesija-zh

Кроме сил давления на параллелепипед будут действовать инерционные силы differencialnoe-uravnenie-ravnovesija-zh в общем случае определяемые массой и ускорениями X, Y, Z на соответствующие оси

differencialnoe-uravnenie-ravnovesija-zh

Учитывая, что параллелепипед находится в покое, сумма сил, действующих на него, равна 0:

differencialnoe-uravnenie-ravnovesija-zh

Разделив систему уравнений сил на массу рассматриваемого параллелепипеда, получим систему уравнений Эйлера:

differencialnoe-uravnenie-ravnovesija-zh

На практике, чтобы избавиться от частных производных, используют одно уравнение, заменяющее систему. Для этого первое уравнение умножают на dx, второе на dy, третье на dz и складывают их:

differencialnoe-uravnenie-ravnovesija-zh

где differencialnoe-uravnenie-ravnovesija-zh

В этой формуле сумма в скобках является полным дифференциалом давления, который в результате оказывается равным

differencialnoe-uravnenie-ravnovesija-zh

Полученное уравнение показывает, как изменяется давление при изменении координат внутри покоящейся жидкости для общего случая относительного покоя. 

 


12.01.2016; 10:20
хиты: 79
рейтинг:0
Естественные науки
физика
гидродинамика
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2024. All Rights Reserved. помощь