Płyn idealny: Różnice pomiędzy wersjami

[wersja nieprzejrzana][wersja nieprzejrzana]
Usunięta treść Dodana treść
Drobne uzupełnienie + usunięcie nieścisłości merytorycznej wprowadzonej przez niezbyt kompetentnego 'poprawiacza' wersji pierwotnej
Linia 1:
'''Płyn idealny''' (płyn doskonały) (ang. ''ideal fluid'') – płyn [[ściśliwośćlepkość|nieściśliwynielepki]], iw którym nie występuje tarcie wewnętrzne miedzy poruszającymi się względem siebie sąsiednimi warstwami płynu. Wbrew rozpowszechnianym niekiedy informacjom płyn idealny może być zarówno [[lepkośćściśliwość|nielepkiściśliwy]] jak i nieściśliwy, a jedynym kryterium definicyjnym jest tutaj brak lepkości. Model płynu doskonałegoidealnego można stosować dow przybliżonegopewnych sytuacjach do opisu wolnegoswobodnego przepływu [[ciecz]]y o małej lepkości i [[gaz]]ów. Najlepiej unikać stosowanego czasami alternatywnego określenia ''płyn doskonały'', gdyż prowadzić może ono do nieporozumień.
 
 
== Własności ==
Linia 5 ⟶ 6:
 
Płyn idealny nie przykleja się do opływanych sztywnych ścianek, lecz może ślizgać się po nich w sposób doskonały, tj. bez tarcia międzyfazowego. W płynie idealnym jedynie składowa wektora prędkości normalna (tj. prostopadła) do ścianki jest równa zeru, natomiast składowa styczna jest na ogół różna od zera.
 
Model płynu idealnego nie stanowi uniwersalnego przybliżenia modelu płynu rzeczywistego i można go stosować jedynie jedynie w pewnych sytuacjach.
 
 
== Przepływ potencjalny ==
Linia 20 ⟶ 24:
 
Analiza przepływu polega wówczas na wyznaczeniu potencjału prędkości, gdyż wektor prędkości może być wtedy łatwo określony korzystając z podanych wyżej formuł.
 
 
== Zakres stosowalności modelu płynu idealnego ==
 
Należy być świadomym, że praktycznie w każdym płynie występuje tarcie wewnętrzne podczas jego ruchu. Płyn idealny jest zatem abstrakcją umysłową stworzoną dla uproszczenia sposobu opisu przepływów płynów. W przypadku zagadnień, w których dyssypacja energii na skutek tarcia wewnętrznego jest pomijalnie mała w porównaniu z innymi efektami hydrodynamicznymi lub termodynamicznymi, można z powodzeniem stosować model płynu idealnego do opisu ruchu płynu rzeczywistego. Często jednak oszacowanie a priori efektów związanych z lepkością jest trudne, a opieranie się w tych zagadnieniach na zwykłej intuicji często zawodzi. W konsekwencji nieuzasadnione pomijanie efektów związanych z lepkością płynów prowadzi czasami do [[paradoksy hydrodynamiki|paradoksów hydrodynamiki]].
 
Model płynu idealnego stosuje się często do gazów, których lepkość jest niewielka, a w związku z tym efekty dyssypacyjne mogą być pominięte przy analizie przepływu. W przypadku przepływów z dużymi prędkościami (zwłaszcza porównywalnymi z prędkością dźwięku) efekty termodynamiczne oraz związane ze ściśliwością występujące w gazie zdecydowanie przeważają nad efektami związanymi z tarciem wewnętrznym. Dlatego też w [[aerodynamika|aerodynamice wysokich prędkości]] model płynu idealnego stosowany jest powszechnie.
 
W niektórych jednak sytuacjach (np. opływ brył ostrokrawędzistych, przepływ w [[Ośrodek porowaty|ośrodku porowatym]]) obraz przepływu płynu idealnego różni się tak drastycznie od obrazu przepływu płynu rzeczywistego, że stosowanie modelu płynu iealnego jest absolutnie niedopuszczalne.
Model płynu idealnego stosuje się często do gazów, których lepkość jest niewielka, a w związku z tym efekty dyssypacyjne mogą być pominięte przy analizie przepływu. W przypadku przepływów z dużymi prędkościami (zwłaszcza porównywalnymi z prędkością dźwięku) efekty termodynamiczne występujące w gazie zdecydowanie przeważają nad efektami związanymi z tarciem wewnętrznym. Dlatego też w [[aerodynamika|aerodynamice wysokich prędkości]] model płynu idealnego stosowany jest powszechnie.
 
Wiele cech płynu idealnego wykazują [[nadciekłość|ciecze nadciekłe]]. Całkowity brak lepkości jest tu wynikiem efektów kwantowych ujawniających się w temperaturach bliskich absolutnego zera.