Nestlačitelná kapalina

Nestlačitelná tekutina  je matematický model spojitého prostředí , jehož hustota je zachována při změně tlaku .

Divergence vektoru rychlosti v takovém modelu je nulová, takže pole rychlosti je popsáno solenoidálním vektorovým polem .

Vlastnosti a omezení modelu

Rychlost zvuku v nestlačitelné tekutině je nekonečná, to znamená, že jakákoliv porucha se okamžitě přenáší do celého toku. Protože rychlost zvuku ve skutečných kapalinách a plynech není nekonečná, je model nestlačitelné tekutiny použitelný pouze v případech, kdy je rychlost částic média malá ve srovnání s rychlostí zvuku (nízké Machovo číslo ). V případě nestacionárního pohybu je pro aplikaci modelu také nutné, aby doba šíření poruchy na vzdálenost odpovídající charakteristické lineární velikosti byla malá ve srovnání s dobou výrazné změny pohybu média. .

V praxi je model nestlačitelné tekutiny použitelný na mnoho problémů, včetně:

Možnost použití modelu nestlačitelné tekutiny značně zjednodušuje řešení odpovídajících problémů.

Rovnice

Proudění ideální tekutiny (nestlačitelné, nevazké , tepelně nevodivé ) popisuje rovnice kontinuity a Eulerova rovnice .

V případě viskózní nestlačitelné tekutiny je řešení problémů zjednodušeno, pokud můžeme předpokládat:

Tyto předpoklady umožňují nejprve společně vyřešit rovnici kontinuity a pohybovou rovnici spojitého média (nebo Navier-Stokesovy rovnice v konkrétním případě lineární viskozity ), a pak, pokud teplota není konstantní, pomocí zjištěných rozložení rychlostí a tlaků, vyřešit rovnici tepelného toku pro určení teplotního pole.

Literatura