Динамика жидкости
-
Ламинарное течение жидкости: слоистый поток и его характеристики
Ламинарное течение жидкости: плавное движение слоев без перемешивания. Характеристики, отличия от турбулентного течения, применение в гидродинамике.
-
Потенциальный поток: Градиент скалярной функции как описание течения жидкости.
Потенциальный поток в гидродинамике: описание течений без вихрей. Скорость как градиент скалярной функции (потенциала скорости). Приближение для идеальных жидкостей.
-
Турбулентность: Хаотичное движение жидкости и газа
Турбулентность в гидродинамике: хаотичное движение жидкости, вызванное избыточной энергией и низкой вязкостью. Примеры и причины турбулентного потока.
-
Вихревые потоки в гидродинамике
Вихри в гидродинамике: определение, характеристики (скорость, циркуляция, вихревость) и примеры – от водоворотов до торнадо. Основы турбулентного потока.
-
Вращательность в механике сплошных сред: описание и свойства.
Вортицитет в механике сплошных сред: определение, свойства и уравнение эволюции. Описывает локальное вращение жидкости, важен для анализа потоков и вихрей.
-
Линии тока в потоке жидкости
Линии тока, траектории и струйные линии в гидродинамике. Различия между ними возникают при нестационарном течении жидкости. Объяснение с точки зрения механики сплошных сред.
-
Уравнение эволюции вихря в гидродинамике жидкости
Уравнение вортицичности в гидродинамике: описание эволюции вращения жидкости. Ключевые факторы: вязкость, плотность, внешние силы. Для сжимаемых и несжимаемых потоков.
-
Потенциал и функция тока в двухмерных и осесимметричных течениях жидкости.
Потоковые функции в гидродинамике: определение, свойства и применение для анализа двумерных несжимаемых течений и трехмерных течений с осевой симметрией.
-
Зоны завихрений поза телом в потоке жидкости
Пробуждение в гидродинамике: область рециркуляции потока за телом. Влияние вязкости, отрыв потока, турбулентность. Важно для аэродинамики и парашютов.
-
Пограничный слой жидкости и его свойства.
Пограничный слой в физике жидкостей: тонкий слой жидкости у поверхности, где скорость меняется от нуля до скорости потока. Тепловые эффекты и конвекция.
-
Примитивные уравнения атмосферы: приближение глобальной циркуляции
Примитивные уравнения: аппроксимация глобальных потоков атмосферы. Уравнения баланса массы, импульса и энергии для атмосферных моделей. Основы от Вильгельма Бьеркнеса.
-
Число Ричардсона: определение, применение и интерпретация
Число Ричардсона (Ri) – безразмерный параметр для оценки влияния плавучести на сдвиг потока. Важно в метеорологии и изучении течений в водоемах.
-
Токовые движения жидкости, вызванные разностью плотности и гравитацией.
Гравитационные течения: плотные потоки жидкости/газа под действием силы тяжести. Примеры: пирокластические потоки, пыльные бури, сбросы в реки и океан.
-
Эффект шторки для душа: причины и способы решения
Эффект "занавески в душе": почему занавеска притягивается к телу? Разбираем физику явления, теории и роль воздушных потоков и эффекта Коанда.
-
Эффект следа и его применение в динамике жидкостей и аэродинамике.
Слипстрим: физическое явление в динамике жидкостей и газов. Снижение давления за движущимся объектом для уменьшения сопротивления и экономии энергии.
-
Парадокс д’Аламбера в гидродинамике: причины и разрешение
Парадокс д’Аламбера: нулевое сопротивление идеальной жидкости при обтекании тела. Объяснение противоречия между теорией и реальными наблюдениями в гидродинамике.
-
Капиллярные волны: физика и характеристики
Капиллярные волны: описание, причины возникновения и характеристики. Влияние поверхностного натяжения, длина волны, скорость распространения. Наука о волнах.
-
Тороидальные вихри в жидкости
Тороидальные вихри: что это такое? Узнайте о строении, формировании и примерах вихревых колец в жидкостях и газах – от дымовых колец до облаков после взрывов.
-
Улицы вихревых дорожек Кармана
Улицы вихрей Кармана: явление в гидродинамике, возникающее при обтекании тел потоком жидкости. Моделирование, причины, примеры в атмосфере и технике.
-
Тороидальное воздушное вихревое кольцо в воде
Подводные пузырьковые кольца: физика вихревых торов, стабильность вращения и применение в гидродинамике. Изучение и генерация пузырьковых колец.
-
Точка перехода ламинарно-турбулентного пограничного слоя: методы определения и факторы влияния.
Точка перехода ламинарного потока в турбулентный: влияние числа Рейнольдса, градиента давления и других факторов. Увеличение сопротивления и зависимость от скорости/угла атаки.
-
Дисперсия волн на поверхности воды
Дисперсия волн на воде: зависимость скорости от длины волны и глубины. Объяснение частотной дисперсии, силы тяжести и поверхностного натяжения.
-
Плёнка Роллина сверхтекучего гелия
Плёнка Роллина: сверхтекучий гелий-II, ползущий эффект, капиллярный выход и фонтанный эффект. Высокая теплопроводность и уникальные свойства!
-
Open-channel flow
-
Течение Тейлора-Куэтта: от ламинарного потока к турбулентности.
Течение Тейлора-Куэтта: исследование гидродинамической стабильности вращающихся цилиндров. Основы теории, условия прилипания и вязкость жидкости.
-
Аэроакустика: генерация шума в потоках жидкости и газа.
Аэроакустика: изучение шума, возникающего при движении жидкостей и взаимодействии с поверхностями. Теория, уравнение Лихтхилла, анализ источников шума.
-
Частота Брунта — Вяйсяля: мера устойчивости жидкости к вертикальным смещениям
Частота Брунта-Вяйсяля: мера устойчивости жидкости к вертикальным смещениям в атмосфере, океане и геофизике. Определение, применение и влияние стратификации.
-
Водяной тоннель: Исследование гидродинамики и кавитации.
Гидродинамические испытания в водяной аэродинамической трубе: изучение течений, сил на моделях подводных лодок и гидрофойлов. PIV, Рейнольдса.
-
Вихревые колебания, вызванные течением жидкости
Вихревые колебания (VIV) в гидродинамике: причины возникновения, влияние вихрей на движение тел в жидкости. Примеры и объяснение явления.
-
Условие Кутты для тел с острыми углами
Условие Кутты в аэродинамике: принцип для тел с острыми краями (например, профилей крыла). Описывает циркуляцию и вихри в потоке жидкости.
-
Вихри в жидкостях и газах: динамика, влияние и применение.
Вихри в гидродинамике: причины возникновения, особенности течения и обратные потоки при турбулентности. Объяснение явления на примере рек и препятствий.
-
Слой Экмана: равновесие сил в жидкости
Слой Экмана: баланс сил в жидкости (градиент давления, сила Кориолиса, трение). Возникает в океане и атмосфере под воздействием ветра. Подробности здесь!
-
Flow separation
-
Law of the wall
-
Turbulence kinetic energy
-
Breaking wave
-
Potential vorticity