Виды подобия. Масштабы моделирования

Для установления подобия гидроаэродинамических явлений между натурой и моделью следует использовать правила механического подобия. Механическое подобие подразумевает выполнение геометрического, кинематического и динамического подобия.

Геометрически подобными являются два потока, если между их соответствующими линейными размерами существует соотношение

,

(3.1)

где – линейный масштаб, показывающий во сколько раз размеры модели изменены по сравнению с размерами натуры; и – геометрические размеры натуры и модели соответственно (длина, ширина или высота).

Производными от линейного масштаба являются масштаб площадей и масштаб объемов .

Кинематическими подобнымиявляются два потока, если поля скоростей на модели и в натуре в подобных точках пространства связаны масштабом

,

(3.2)

соответственно масштаб ускорений можно выразить отношением

.

Для динамического подобиянеобходимо, чтобы все силы одинаковой природы, действующие в подобных точках модели и натуры на частицы жидкости, отличались между собой только постоянными масштабами

.

Любой масштаб может быть выражен через другие масштабы, например, масштаб сил можно представить следующими выражениями

.

Геометрически подобные системы не обязательно будут кинематически и динамически подобными. В то же время динамическое подобие подразумевает автоматически кинематическое и геометрическое подобие.