Гидродинамика изучает закономерности движения жидкостей, газов и плазмы. В современном мире значение гидродинамики трудно переоценить. Гидродинамика, являясь частью физики, по своему значению в современном мире занимает одно из первых мест. Развитие естественных наук, в первую очередь физики, способствовало научно-техническому прогрессу. Достижения теоретической физики находят применение в прикладных науках, которые стремятся воплотить их во всех сферах деятельности человека. Достижения теоретической гидродинамики находят применение в прикладных науках, таких как гидравлика, аэродинамика.
Вещество может находиться в четырёх агрегатных состояниях: твёрдом, жидком, газообразном и в состоянии плазмы. Предмет изучения гидродинамики – жидкости, газы и плазма, которые широко распространены во Вселенной. На нашей планете всюду встречаются жидкости и газы: реки, моря, океаны и атмосфера. В межзвёздном пространстве вещество находится в основном в газообразном состоянии. Звезды состоят из высокотемпературной плазмы. Гидродинамические процессы в звёздах существенно влияют на их эволюцию: за счёт конвективных движений в звёздах происходит перераспределение энергии, при движении частиц плазмы образуется магнитное поле звёзд. Планетарные системы, галактики, скопления галактик образовались из газообразной среды в результате проявления законов гидродинамики. Природные явления – дожди, туманы, ветры, тайфуны, смерчи, ураганы, торнадо происходят в результате гидродинамических процессов в атмосфере и океане. Люди сильно зависят от них. Чтобы уменьшить эту зависимость, нужно изучить и научиться использовать законы гидродинамики.
Потребности подводной, судоходной, авиационной, аэрокосмической, ракетно-космической техники способствовало развитию гидродинамики. Также гидродинамика изучает обтекание тел дозвуковыми и сверхзвуковыми потоками газа, волновые процессы, образование и свойства ударных волн, процессы горения, газодинамические процессы в воздушно-реактивных двигателях и многое другое. В последние десятилетия интенсивно ведутся исследования квантовых гидродинамических свойств, появляющихся у гелия при низких температурах (явление сверхтекучести); релятивистских процессов при взрывах сверхновых звёзд в космосе. Появились новые разделы физики: электро-, магнитная, вибрационная гидродинамика. В них соответственно исследуется поведение жидкостей и газов в присутствии электрических, магнитных полей, при воздействии вибраций.
В современной гидродинамике выделяют следующие основные проблемы: изучение турбулентности (переход от упорядоченного движения к хаотическому), исследование нелинейных волновых процессов (возникновение ударных и уединённых волн), изучение явления кумуляции энергии (самопроизвольная концентрация энергии в ходе некоторых процессов). Эти и другие проблемы сейчас интенсивно исследуются многими учёными во всём мире. В современном мире изучение законов гидродинамики становится очень актуальным.
Что такое гидродинамика?
© Copyright: Владимир Алексеевич Ильин, 2017
Свидетельство о публикации №217063001367
Свидетельство о публикации №217063001367
Рецензии
Выше "Ландау" (Курс теоретической физики в 10 томах) всё равно "не прыгнешь". Все "достижения" типовых отраслей физики ужа обозначены в этом шедевре..."...Чего?! Открыл?! Читай "Ландау"! В "Ландау" всё есть". В своё время Лев Давидович "открыл для себя" новое тогда (для него то есть) направление (он тогда по мобилизации занимался вопросами разработки магнитных мин для уничтожения подводных лодок). Его математический гений позволил ему создать нетленный во времени шестой том Курса (сначала в составе двухтомника "Механика сплошной среды"). Именно его гениальность определила гениальность гидродинамики в его интепретации... Сама же "классическая" (и даже и релятивистская) гидродинамика "страшна как смертный грех" и скучна не менее "сопромата" и "теоретической механики". Ландау сумел "перекинуть" мост от фактически "математической дисциплины" (отталкивающего вида для "нормального студента" - тем паче "в тензорной записи", хотя даже Игорь Евгеньевич Тамм такую запись "не жаловал"). Гениальность Курса Ландау прежде всего в физическом осмыслении нудных выводов нудных "формул". Излагая "выводы" Ландау "тонко намекает" - "физический смысл" (например) "уравнения Навье - Стокса для течения вязкой жидкости" не есть "механический". Механика не даёт ответа на вопрос о "природе" гидродинамических феноменов - теория "вернА", математика "обоснована", "ошибок в выкладках нет" - значит "всё правильно" (пардон - верно). Мимоходом Ландау обращает внимание на модельный вывод уравнения Навье и теоретический Стокса. Далее "вступают в свои права" экспериментальные результаты и "все довольны" (кроме некоторых "зануд от теории"). Однако (как любил говорить товарищ Ленин с подачи Маркса) - "...мы не на шаг не приближаемся к пониманию..." В предисловии к шестому тому редактор-соавтор Курса Лифшиц и нынешний редактор Питаевский пишут о принципиальной нелинейности уравнений гидродинами и ограниченной решаемости их в принципе. Где уж там "в аналитической форме" или "в замкнутом виде"... Только "модели, численные решения и эксперимент". Поэтому говорить о гидродинамике как о науке едва ли корректно. Более того - упорное нежелание "специалистов в области сплошной среды" признания недостаточности гидродинамического "описания" реальных сплошных сред приводит к печальным следствиям. Гидродинамика (и аэродинамика) возвратом в начало тридцатых готов определила модельный эмпирический подход в разработке "аппараратов" (то есть надводных и подводных судов и самолётов) единственно верным решением - "бассейн и аэродинамическая труба"...Вся же компьютерная шаманская пляска - лишь обработка эмпирических результатов. Нежелание (или непонимание) осмыслить структуру "сплошной среды" с точки зрения электродинамики приводит к тупиковым и весьма дорогостоящим решениям. Но "теоретической" (и практической тоже) гидро- и аэродинамике такое положение не новость - "иглу" на истребители стали ставить в шестидесятых, несмотря на её теоретическое обоснование Ландау ещё в 1934 году. "Конструкторам" авиапрома и судостроителям не до "переходных решений" Ричарда Фейнмана...И Ландау "не авторитет"...Он типа "кабинетный учёный". "...Именно в таком положении находимся мы м сейчас..." (Донатас Банионис голосом "Шурика" в фильме "Солярис")...
Вадим Леонов 16.11.2024 21:20 • Заявить о нарушении
Вадим Леонов 16.11.2024 21:20 • Заявить о нарушении
На это произведение написаны 2 рецензии, здесь отображается последняя, остальные - в полном списке.