Fizikai modellezés
Az oldal jelenlegi verzióját még nem ellenőrizték tapasztalt hozzászólók, és jelentősen eltérhet a 2017. december 29-én felülvizsgált verziótól ; az ellenőrzések 7 szerkesztést igényelnek .A fizikai modellezés különböző fizikai objektumok vagy jelenségek kísérleti vizsgálatának módszere, amely a vizsgált objektummal azonos fizikai természetű modellen alapul [1] .
A módszer abból áll, hogy a jelenség laboratóriumi fizikai modelljét hozzuk létre csökkentett léptékben, és ezen a modellen végezzünk kísérleteket . Az ezekben a kísérletekben kapott következtetéseket és adatokat azután kiterjesztik a jelenségre valós léptékben.
A módszert a következő feltételek mellett alkalmazzák:
- A jelenség kimerítően pontos matematikai leírása a tudomány ezen fejlettségi szintjén nem létezik, vagy az ilyen leírás túlságosan körülményes, és a számításokhoz nagy mennyiségű kiindulási adatot igényel, ami nehezen beszerezhető.
- A vizsgált fizikai jelenség kísérleti célú reprodukálása valós méretekben lehetetlen, nem kívánatos vagy túl költséges (például cunami ).
A módszer csak akkor tud megbízható eredményt adni, ha megfigyeljük a valós jelenség és modell geometriai és fizikai hasonlóságát.
Tágabb értelemben minden laboratóriumi fizikai kísérlet szimuláció, mivel egy jelenség egy konkrét esetét figyeljük meg a kísérletben meghatározott körülmények között, és általános mintákat kell kapni a hasonló jelenségek teljes osztályára, sokféle körülmény között. . A kísérletező művészete abban rejlik, hogy fizikai hasonlóságot érjen el a laboratóriumban megfigyelt jelenség és a vizsgált jelenségek egész osztálya között.
Geometriai hasonlóság
A modell és a teljes méretű objektum geometriai hasonlósága a lineáris méretek hasonlósági állandójával fejezhető ki : , ahol a teljes méretű objektum és a modell lineáris méretei [1] .
Fizikai hasonlóság
A fizikai hasonlóság abban rejlik, hogy az azonos fizikai természetű folyamatok egy fizikai modellben és egy teljes léptékű objektumban úgy mennek végbe, hogy a fizikai mennyiségek mezői és tulajdonságai a rendszerek határain hasonlóak [1] . A fizikai hasonlóság a modell egyenlősége és a hasonlósági kritériumok értékeinek valós jelensége miatt érhető el - dimenzió nélküli számok, amelyek a jelenséget jellemző fizikai (beleértve a geometriai) paraméterektől függenek. A fizikai modellezés módszerével kapott kísérleti adatokat a hasonlósági kritériumok figyelembevételével kiterjesztjük a valós jelenségre.
Példák
Néhány példa a fizikai modellezési módszer alkalmazására:
- A gázáramlás és a légi járművek , autók és hasonlók körüli áramlás tanulmányozása szélcsatornákban .
- Hidrodinamikai vizsgálatok csökkentett hajómodelleken, hidraulikus szerkezeteken stb.
- Épületek és építmények szeizmikus ellenállásának vizsgálata modelleken.
- Összetett szerkezetek stabilitásának vizsgálata összetett teljesítményterhelés hatására.
- Hőáramlás és hőleadás mérése nagy hőterhelés mellett működő készülékekben, rendszerekben.
- A természeti jelenségek és következményeik tanulmányozása.
Lásd még
Jegyzetek
- ↑ 1 2 3 Gusev Yu. I., Karasev I. N., Kolman-Ivanov E. E. Gépek tervezése és számítása vegyszergyártáshoz. - M., Mashinostroenie, 1985. - S. 12-14
Irodalom
- Fizikai modellezés – cikk a Great Soviet Encyclopedia- ból .
- Sedov L. I. A hasonlóság és dimenzió módszerei a mechanikában, M., 1972.
- Kirpichev M. V., Mikheev M. A. Termikus eszközök modellezése, M. - L., 1936.