Читать онлайн «Анализ подобия и физические модели»

АКАДЕМИЯ НАУК СССР СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ ТЕПЛОФИЗИКИ [С. С. КУТАТЕЛАДЗЕ АНАЛИЗ ПОДОБИЯ И ФИЗИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ НОВОСИБИРСК ИЗДАТЕЛЬСТВО «НАУКА» СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ 1986 УДК 536. 7 :536. 24 |Кутателадзе С. С. | Анализ подобия и физические модели. — Новосибирск: Наука, 1986. Излагаются общие принципы анализа физического подобия и его связь с построением физико-математических моделей. Рассматриваются конструкции и физические интерпретации фундаментальных критериев подобия. Приводятся многочисленные примеры применения методов анализа подобия в термогидродинамике однородных сред, многокомпонентных и многофазных систем, при наличии фазовых переходов и химических реакций, при магнитогидродинамических взаимодействиях, а также при обработке данных о транспортных и калорических свойствах веществ в терминах приближенного термодинамического подобия. Описываются автомодельные ситуации, для которых метод подобия непосредственно приводит к однозначным результатам. Обсуждаются некоторые асимптотические модели, требующие более содержательного исследования, чем собственно анализ условий подобия. Приводятся в обобщенной форме примеры прямого физического моделирования и постановки принципиальных экспериментов для определения эффективных коэффициентов переносов в математических моделях сложных стохастических процессов. Книга адресуется научным работникам, инженерам-исследователям, аспирантам и студентам старших курсов университетов и политехнических институтов. Рецензенты Э. П. Волчков, В. Е. Накоряков Ответственный редактор Л. М. ПОДОБИЕ... изображение чего; образ чего либо... В. Даль. Толковый словарь живого великорусского языка ПРЕДИСЛОВИЕ С проблемами анализа подобия физических процессов я познакомился в начале 30-х годов на семинарах М. В. Кирпичева и А. А. Гухмана, проходивших в небольшом особняке около Инженерного замка. Там складывалась ленинградская школа специалистов в области теплопередачи и гидроаэродинамики энергетических аппаратов и машин. В эти же годы начались публикации результатов первых систематических экспериментальных исследований по термогидродинамике гетерогенных систем. Особенно увлекательными и новыми были работы по изучению процессов кипения жидкостей и конденсации паров. Помимо их все возрастающего прикладного значения, эти объекты были исключительно интересными и трудными с чисто познавательной точки зрения. Здесь в еще большей степени, чем в тогда же начавшей интенсивно изучаться турбулентности однородных сред, проявились многозначность и нестационарность структур, незамкнутость математического описания осредненных переносов импульса, массы и энергии, неопределенность краевых условий для актуального движения, вероятность возникновения метастабильных состояний и т. п. Все это открывало новые, чрезвычайно обширные и важные области эффективного приложения методов теории размерностей и подобия. Причем такие приложения представлялись и действительно оказались отнюдь не тривиальными.