أكثر

3: التدفق عبر المجال II - قانون ستوكس ، معادلة برنولي ، الاضطراب ، الطبقات الحدودية ، فصل التدفق - علوم الأرض

3: التدفق عبر المجال II - قانون ستوكس ، معادلة برنولي ، الاضطراب ، الطبقات الحدودية ، فصل التدفق - علوم الأرض


  • 3.1: مقدمة ومعادلة نافييه-ستوكس
    معادلة الحركة للسائل اللزج عندما تكون القوى المؤثرة في أو على المائع هي قوى اللزوجة والجاذبية والضغط ، تسمى معادلة نافيير-ستوكس. من المعروف أن معادلة نافييه-ستوكس يصعب حلها في مشكلة تدفق معينة للحصول على توزيعات مكانية للسرعات والضغوط وإجهادات القص. الأسباب الأساسية هي أن مصطلح التسريع غير خطي ، مما يعني أنه يتضمن منتجات من مشتقات جزئية ، ومصطلح القوة اللزجة يحتوي على secon
  • 3.2: تجاوز كرة بأرقام رينولدز المنخفضة
    سنبدأ في أنماط التدفق وقوى الموائع المرتبطة بتدفق مائع لزج عبر الكرة عن طريق تقييد النظر إلى أرقام رينولدز المنخفضة.
  • 3.3: التدفق الخفي
    على مدى المائة وخمسين عامًا الماضية ، تم تخصيص قدر كبير من التحليل الرياضي لنوع من السوائل موجود فقط في الخيال: سائل غير لزج ، لا تعمل فيه قوى لزجة. يسمح هذا الخيال (في الواقع لا يوجد شيء اسمه سائل غير لزج) بمستوى من التقدم الرياضي غير ممكن للتدفقات اللزجة ، لأن مصطلح القوة اللزجة في معادلة نافييه-ستوكس يختفي ، وتصبح المعادلة أكثر قابلية للتتبع.
  • 3.4: معادلة برنولي
    في مثال التدفق غير المرن عبر كرة موصوفة في القسم السابق ، يكون الضغط مرتفعًا عند النقاط التي تكون فيها السرعة منخفضة ، والعكس صحيح. ليس من الصعب اشتقاق معادلة ، تسمى معادلة برنولي ، تفسر هذه العلاقة.
  • 3.5: اضطراب
    إن معظم تدفقات السوائل ذات الاهتمام بالعلوم والتكنولوجيا والحياة اليومية هي تدفقات مضطربة - على الرغم من وجود العديد من الاستثناءات المهمة لهذا التعميم. يمكن تعريف الاضطراب بشكل فضفاض على أنه مكون غير منتظم أو عشوائي أو إحصائي للحركة يتم فرضه في ظل ظروف معينة على متوسط ​​أو الحركة الكلية للسائل عندما يتدفق هذا السائل عبر سطح صلب أو بعد تيار مجاور من نفس السائل بسرعة مختلفة .
  • 3.6: طبقات الحدود
    الطبقة الحدودية هي منطقة التدفق في المنطقة المجاورة مباشرة لسطح صلب أو حد تتأثر فيه حركة المائع بمقاومة الاحتكاك التي تمارسها الحدود. تتطلب حالة عدم الانزلاق أن تكون سرعة المائع في اتصال مباشر مع الحدود الصلبة هي نفسها سرعة الحد تمامًا ؛ الطبقة الحدودية هي منطقة السائل المجاورة للحد الذي تتدرج عبره سرعة السائل إلى الجزء غير المتأثر من التدفق.
  • 3.7: فصل التدفق
  • 3.8: تجاوز كرة عند أرقام رينولدز العالية
  • 3.9: تسوية المجالات
    يتناول هذا القسم بعض الأفكار الأساسية حول استقرار الكرات الصلبة تحت وزنها من خلال السوائل الساكنة. هذا موضوع مهم في علم الأرصاد الجوية (أحجار البرد) ، وعلم الرواسب (حبيبات الرواسب) ، والتكنولوجيا (كرات المدفع والمركبات الفضائية). في هذا القسم سوف ننظر إلى سرعة الاستقرار النهائية للكرات كمسألة تطبيقية. في النهاية سأدلي ببعض التعليقات حول المسألة المعقدة المتعلقة بالوقت والمسافة التي تستغرقها الكرة للوصول إلى سرعة الاستقرار النهائية.

كتب الطبخ

في هذا القسم ، دعنا نقدم عددًا من "كتب الطبخ" - أمثلة على كيفية استخدام ASPECT بطرق نموذجية أو غير تقليدية. كما تمت مناقشته في القسمين [ثانية: قيد التشغيل] و [ثانية: معلمات] ، يتم تشغيل ASPECT بواسطة ملفات معلمات وقت التشغيل ، وبالتالي فإن إعداد موقف معين يأتي بشكل أساسي إلى إنشاء ملف معلمات يحتوي على الإدخالات الصحيحة. وبالتالي ، ستناقش الأقسام الفرعية أدناه بالتفصيل المعلمات التي يجب تعيينها والقيم. لاحظ أن ملفات المعلمات لا تحتاج إلى تحديد الكل المعلمات - التي يوجد منها رقم محير - ولكن فقط تلك ذات الصلة بالموقف المعين الذي نرغب في نمذجه. جميع المعلمات غير المدرجة بشكل صريح في ملف الإدخال يتم تركها ببساطة في قيمتها الافتراضية (القيم الافتراضية موثقة أيضًا في القسم [ثانية: المعلمات]).

بالطبع ، هناك حالات لا تغطي فيها النماذج المطبقة بالفعل ما تريد القيام به. على وجه التحديد ، قد ترغب في تجربة هندسة مختلفة ، أو نموذج مادة أو جاذبية مختلف ، أو شروط حدية مختلفة. في مثل هذه الحالات ، ستحتاج إلى تنفيذ هذه الامتدادات في شفرة المصدر الفعلية. يوفر القسم [ثانية: تمديد] معلومات حول كيفية القيام بذلك.

يوضح الجزء المتبقي من هذا القسم عددًا من تطبيقات ASPECT. تم تجميعها في ثلاث فئات: الإعدادات البسيطة للأمثلة التي تُظهر الحمل الحراري (القسم [ثانية: كتب الطبخ - بسيطة]) ، والإعدادات التي تحاول نمذجة المواقف الجيوفيزيائية (القسم [ثانية: كتب الطبخ - الجيوفيزيائية]) والإعدادات المستخدمة لقياس ASPECT لضمان صحتها أو لاختبار دقة أدوات الحل لدينا (القسم [ثانية: معايير كتب الطبخ]). قبل أن نصل إلى هناك ، سنراجع الطريقة التي يتعامل بها المرء عادةً مع إعداد الحسابات في القسم [ثانية: نظرة عامة على كتب الطبخ].


شاهد الفيديو: معادلة برنولي: الجزء الأول. الفيزياء. الموائع