Г. ОСНОВЫ ГИДРОДИНАМИКИ. 1. Общие понятия и определения
Поперечное сечение элементарной струйки плоскостью, нор¬мальной к линиям тока, назовем живым сечением струйки. Произведение V = wf, которое представляет собой объем жидкости, протекающей в единицу времени через живое сечение элементарной струйки, называется объемным расхо¬дом (величину w в пределах очень малой площадки / можно считать постоянной). В дальнейшем будем рассматривать движе¬ние жидкости, характеризующееся условием непрерыв¬ности, т. е. непрерывным заполнением трубки и отсутствием в ней пустот. Это означает, что в каждом сечении струйки расход жидкости остается постоянным: V = wf = const. Следовательно, для двух сечений струйки
V = wJi = wj2 = wf<= const
т. е. скорости обратно пропорциональны площадям живых сече¬ний струйки.
Приведенное уравнение называется уравнением постоянства расхода, или неразрывности потока.
Движение жидкости с постоянной скоростью вдоль струйки называется равномерными этом случае струйка представ¬ляет собою цилиндрическую трубку.
В реальном потоке частицы жидкости, кроме поступательного движения, совершают также поперечные и притом беспорядочные движения. По этой причине в каждой точке внутри потока реаль¬ной жидкости наблюдаются колебания вектора скорости (пуль¬сации) около некоторого среднего значения шср. Этот пульси¬рующий (мгновенный) вектор скорости имеет в каждый момент времени определенные значение и направление, причем его можно разложить по трем направлениям. Средний же расход жидкости за время т определяется только продольной составляющей мгно¬венной скорости и равен V = -1 { wf dx. В силу этого в каждой точке потока пульсирующий мгновенный вектор скорости можно заменить вектором местной осредненной скорости за промежуток времени т. Таким образом, реальный поток жидкости можно рас¬сматривать «установившимся» только статистически, наблюдая местные осредненные скорости за достаточный промежуток вре¬мени.