Кинематика жидкости и газа
Кинематика жидкости и газа изучает геометрию движения (без учета сил). Различают упорядоченное и неупорядоченное движение частиц жидкости (газа).
При неупорядоченном движении на основное движение всей массы частиц накладываются хаотические перемещения отдельных частиц друг относительно друга. При упорядоченном движении хаотические перемещения отсутствуют.
Нестационарным (неустановившимся) называют течение потока, при котором местная скорость частиц, проходящих через точку не
подвижного пространства, является функцией координат и времени (истечение жидкости из сосуда при снижении ее уровня). При стационарном течении зависимость скорости частиц от времени отсутствует (поток, создаваемый шестеренным насосом).
Движение частицы жидкости (газа) при ее бесконечно малом перемещении можно представить в виде суммы трех движений:
✓ вращательного вокруг мгновенной оси;
✓ поступательного;
✓ деформационного, обусловленного изменением формы частицы.
Если вращательное движение частиц при их бесконечно малом
перемещении отсутствует, а сами частицы движутся упорядоченно и поступательно, то течение называют потенциальным (безвихревым). Если при этом вся масса частиц движется по окружности, то ее вращение называют потенциальным вращением (гус= const, vx — окружная скорость частицы, х — расстояние от оси вращения).
Если вращательное движение упорядоченно движущихся частиц при бесконечно малом перемещении имеется, то течение с бесконечно малыми визуально не наблюдаемыми вихрями называют вихревым, или микровихревым (непотенциальным). Течение с визуально наблюдаемыми вихрями называют вихревым, или макровихревым. Если вся масса частиц движется при этом по окружности, то вращение называют вихревым, или твердым, вращением (по закону вращения твердого тела vx/x= const).
Если частицы движутся неупорядоченно, то течение называют турбулентным.