Cuốn sách truy cập mở này cho phép người đọc nắm bắt phần lớn các vấn đề chính về dòng chất lỏng với tốc độ nhanh chóng. Bắt đầu với các khái niệm cơ bản về các định luật bảo toàn được phát triển bằng cơ học liên tục, tính không nén được của chất lỏng được giải thích và mô hình hóa, dẫn đến phương trình Navier-Stokes nổi tiếng chi phối động lực học của chất lỏng. Một số giải pháp chính xác cho các trường hợp trạng thái nhất thời và ổn định trong tọa độ Descartes và đối xứng trục được đề xuất. Một tập hợp các ví dụ cụ thể có liên quan đến dòng chảy leo hoặc dòng chảy Stokes, trong đó độ nhớt là hiện tượng vật lý nổi bật. Các luồng vô hướng được xử lý bằng cách đưa ra các biến phức tạp. Việc sử dụng ánh xạ tuân thủ và phép biến đổi Joukowski cho phép xử lý dòng chảy xung quanh cánh máy bay. Lý thuyết lớp biên điều chỉnh cách tiếp cận trước đó bằng các phương trình Prandtl, nghiệm của chúng cho trường hợp tấm phẳng và phương trình tích phân von Karman. Tính không ổn định của dòng chất lỏng được nghiên cứu cho dòng chảy song song bằng phương trình Orr-Sommerfeld. Tính ổn định của dòng Couette tròn cũng được mô tả. Cuốn sách kết thúc với việc mô hình hóa nhiễu loạn bằng các phương trình Navier-Stokes lấy trung bình Reynolds và mô phỏng các dòng xoáy lớn. Mỗi chương bao gồm các vấn đề thực hành hữu ích và giải pháp của chúng. Cuốn sách này rất hữu ích cho các kỹ sư, nhà vật lý và nhà khoa học quan tâm đến lĩnh vực cơ học chất lỏng hấp dẫn.

Abstract:

This open access book allows the reader to grasp the main bulk of fluid flow problems at a brisk pace. Starting with the basic concepts of conservation laws developed using continuum mechanics, the incompressibility of a fluid is explained and modeled, leading to the famous Navier-Stokes equation that governs the dynamics of fluids. Some exact solutions for transient and steady-state cases in Cartesian and axisymmetric coordinates are proposed. A particular set of examples is associated with creeping or Stokes flows, where viscosity is the dominant physical phenomenon. Irrotational flows are treated by introducing complex variables. The use of the conformal mapping and the Joukowski transformation allows the treatment of the flow around an airfoil. The boundary layer theory corrects the earlier approach with the Prandtl equations, their solution for the case of a flat plate, and the von Karman integral equation. The instability of fluid flows is studied for parallel flows using the Orr-Sommerfeld equation. The stability of a circular Couette flow is also described. The book ends with the modeling of turbulence by the Reynolds-averaged Navier-Stokes equations and large-eddy simulations. Each chapter includes useful practice problems and their solutions. The book is useful for engineers, physicists, and scientists interested in the fascinating field of fluid mechanics.

Ngôn ngữ:	En
Tác giả:	Deville, Michel O.
Thông tin nhan đề:	An Introduction to the Mechanics of Incompressible Fluids
Nhà xuất bản:	IntechOpen
Loại hình:	Tài nguyên giáo dục mở / Bộ sưu tập: Vật lý
Bản quyền:	http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Nguồn gốc:	https://directory.doabooks.org/handle/20.500.12854/92371
Mô tả vật lý:	325p.
Năm xuất bản:	2022