МЕТОДЫ ПОДОБИЯ

МЕТОДЫ ПОДОБИЯ - Методы получения явления, по заданным характеристикам которого можно определить характеристики другого явления простым пересчетом, аналогичным переходу от одной системы единиц к другой. В экспериментальной гидродинамике используется физическое подобие, частным случаем которого является геометрическое подобие. Достижение физического подобия при модельных испытаниях судна наряду с геометрическим подобием требует соблюдения еще ряда условий, в частности, обеспечения равенства критериев, каждый из которых характеризует соотношение сил различной природы - вязкостной, инерционной и т. д. Основными критериями подобия при гидродинамическом эксперименте являются: число Рейнольдса Re=fL/v; число Фруда Fr = v/ y^gL и число Струхаля Sh = (dL/t>, где и - скорость потока; L - характерный размер; v - коэффициент кинематической вязкости; g - ускорение свободного падения; о> - характерная частота процесса. Если кавитация отсутствует, равенство этих критериев для натуры и модели автоматически обеспечивает равенство чисел Эйлера Eu=p/(pt>2/2) и безразмерных коэффициентов гидродинамических сил (р - характерное давление; р-плотность воды). При кавитационных явлениях, когда имеет значение абсолютный уровень давления, число Ей, записываемое в виде к = (р - Pd) /(p-v2/2), является самостоятельным критерием подобия и называется числом кавитации (здесь pd - давление насыщенных паров воды). На практике не удается обеспечить одновременно подобие по числу Re и другим критериям. Поэтому ограничиваются частичным моделированием, при котором, как правило, не соблюдается подобие по числу Re. В этом случае пересчет с модели на натуру усложняется и сопровождается погрешностями, обусловленными масштабным эффектом.