Интегрирование давления по поверхности тела.
ДВА СПОСОБА ОПИСАНИЯ СИЛОВОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТЕЛА С ЖИДКОСТЬЮ.
ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЕ СИЛЫ И МОМЕНТЫ ИНЕРЦИОНОЙ ПРИРОДЫ
Тема 5. СИЛЫ И МОМЕНТЫ ИНЕРЦИОННОЙ ПРИРОДЫ
Вопросы для самопроверки по ТЕМЕ
- Понятие абсолютного и относительного покоя жидкости.
- Какие вы знаете определения давления?
- Силы, действующие на твёрдую стенку.
- Попробуйте объяснить гидростатический парадокс?
- Гидростатическая подъёмная сила. Закон Архимеда. Плавучесть.
(Лекций 4 ч., СРС 6 ч.)
Физический смысл обобщенного понятия присоединенной массы. Сведение краевой задачи о произвольном нестационарном движении тела в идеальной жидкости к шести стационарным краевым задачам. Количество движения и кинетическая энергия жидкости. Матрица коэффициентов присоединенных масс. Ее отличительные свойства. Случаи наличия плоскостей симметрии. Центральная точка. Перенос и поворот осей координат. Прикладные методы расчета коэффициентов присоединенных масс. Случаи точных решений: присоединенные массы круга, эллипса, сферы, эллипсоида вращения.
Численные методы расчета присоединенных масс.
Экспериментальные методы расчета присоединенных масс.
Силы и моменты инерционной природы. Парадокс Даламбера. Гидродинамические силы и моменты инерционной природы на теле вращения при произвольном движении. Частные случаи: стационарное поступательное движение; стационарное движение по круговой траектории с постоянным углом атаки.
В идеальной жидкости на поверхности тела существуют только нормальные напряжения (давления), действующие по нормали к поверхности тела. Осуществляя интегрирование по поверхности тела, можно получить вектор суммарной гидродинамической силы
и вектор суммарного гидродинамического момента относительно неподвижной точки пространства О
Если вызванное течение жидкости потенциально, то значение давления может быть получено из интеграла Коши-Лагранжа, записанного в подвижной системе координат:
