Повний, часткове і умовне подібності - студопедія

Подоба двох явищ називається повним, якщо ставлення-ня всіх однорідних фізичних величин, що характеризують ці явища, в будь-яких подібних просторово-часових точках однаково.

Повний подобу гідрогазодинамічних явищ існує в тому випадку, якщо виконується геометрична подібність і все кри-терії подоби в досвіді матимуть ті ж значення, що і в нату-ре.

Дотримання необхідних і достатніх умов подібності в повному обсязі під час проведення експерименту, як правило, нездійсненно. Наприклад, не можна провести випробування моделі в безгра роздрібного потоці, точно відтворити форму і чистоту поверхні натурного об'єкта, не вдається домогтися в аеродинамічній трубі такій же мірі турбулентності, як в атмосфері, і т. П. В результаті слід вводити деякі поправки на отримані в досвіді результати.

Часто вимоги, що накладаються на експеримент різними критеріями подібності, суперечливі. Порівняємо критерії подібності по числах Рейнольдса, Фруда і Маха:

Будемо вважати, що досвід і натурне явище здійснюються в одній і тій же середовищі, але розміри моделі менше розмірів реального тіла. В цьому випадку подібність по числах вимагає, щоб швидкість в досвіді була менше, ніж в натурних умовах, подобу по числах вимагає збільшення швидкості, а подібність по числах - щоб швидкість не змінювалася.

Звичайно, застосовуючи для випробування моделі іншу рідину або змінюючи умови випробування, можна домогтися одночасного виконання кількох умов подібності, але таке ускладнення екс-перімента не завжди доцільно.

Таким чином, можна стверджувати, що будь-яке гідрогазо-динамічне явище повністю подібно самому собі.

Як показала практика, у багатьох випадках можна ограни-читься неповним або частковим подобою.

Наприклад, якщо моделюється усталений рух тіла з великою дозвуковій швидкістю без теплообміну, доста-точно дотримання рівності двох критеріїв подібності - числа Рейнольдса і числа Маха. оскільки переважна впливав-ня на характер аеродинамічних явищ в рассматри ваемого випадку надають тільки в'язкість і стисливість повітря. Якщо тіло рухається з малою дозвуковій швидкістю, коли стисливість газу незначна, то критерієм подібності буде тільки число Рейнольдса. Таке подібність називається непол-ним або частковим. У подібних випадках дотримується подобу явищ тільки в деяких фізичних властивостей середовища - в'язкості, пружності, вагомості.

Іноді потрібно вивчати явища, для яких не представляється можливим здійснити навіть часткове подобу. Якщо при цьому необхідно хоча б приблизно вирішити питання про відповідність результатів експерименту реальним умовам, то використовують так звану умовну подобу. У цьому випадку неможливо домогтися подібності картини обтікання моделі і натури, тому про відповідність результатів досвіду натурних умов судять на підставі знання загальних законів зміни характеристик явища в залежності від обраних незалежних змінних. Ці закони можна вивчати як теоретичним шляхом, так і за допомогою проведення систематичних експериментів. Незважаючи на всю недосконалість умовного подоби, в деяких випадках до нього доводиться вдаватися.

Схожі статті