Механика жидкости 8.5 — Потенциал скорости — Вихревое движение

В этом разделе кратко рассматривается концепция вихревого движения, необходимая для понимания безвихревого потока. Также вводится понятие функции потенциала скорости и её отличия от уравнения функции тока. Содержание: 2:28 - Безвихревой или потенциальный поток 6:15 - Определение функции потенциала скорости 12:50 - Уравнение сохранения массы для потенциала скорости (уравнение Лапласа) Модуль 8: Сохранение массы в дифференциальной форме: Как обсуждалось в модуле 5, закон сохранения массы требует, чтобы масса M системы оставалась постоянной по мере движения системы через поле потока. Однако, если мы рассмотрим дифференциальный элемент жидкости со сторонами dx, dy и dz, дифференциальная версия элементов жидкости становится уравнением неразрывности, и оно справедливо как для стационарного, так и для нестационарного потока, а также для сжимаемого или несжимаемого потока. Функция тока может использоваться для связи скоростей u и v в двумерном потоке. Результаты обучения студентов: После завершения этого модуля вы должны уметь: 1) Применять уравнение неразрывности к физическим потокам для нахождения градиентов скорости 2) Определять, возможен ли физический поток, используя уравнение неразрывности 3) Находить скорости, заданные функцией тока, или находить функцию тока, линии тока и объемный расход, заданные профилями скорости 4) Проверять, является ли поток безвихревым или вращательным 5) Если поток безвихревой, находить соответствующий потенциал скорости. Данный материал основан на работе, поддержанной Национальным научным фондом в рамках гранта № 2019664. Любые мнения, выводы и заключения или рекомендации, выраженные в этом материале, принадлежат автору и не обязательно отражают точку зрения Национального научного фонда.