1.1.4 Основные методы изучения механики жидкости и газа

Еще знаменитый Галилео Галилей сказал, что гораздо легче изучить движение бес-конечно удаленных от нас светил, чем движение ручейка протекающего у наших ног.

Учитывая эти трудности развитие гидромеханники шло тремя путями:

• теоретическим, при котором на основе законов механики, исследуются ма-тематические модели, моделирующие обтекания твердых дел потоком жид-кости. Теоретический метод предусматривает изучение закономерностей движения жидкости с помощью математических моделей, состоящих из сис-темы дифференциальных уравнений и их решения. Модели создаются на ба-зе физических экспериментов или теоретических гипотез. Правильность ма-тематического моделирования проверяется экспериментом.

• экспериментальным, при котором рассматриваются явления такими, каки-ми они существуют в природе, моделируются различные варианты обтека-ния потоком жидкости твердых тел с помощью специальных эксперимен-тальных устройств в лабораторных условиях (гидролотках). Множество яв-лений, крайне трудно поддающихся теоретическому анализу, исследуются в гидравлике чисто экспериментальным путем, а результаты таких исследо-ваний представляются эмпирическими формулами. Поэтому гидравлика считается наукой полуэмпирической.

• прикладным, при котором соединяются теоретические и эксперименталь-ные исследования в прикладную гидравлику для использования ее в практи-ческих целях. По результатам теоретических и экспериментальных иссле-дований явлений обтекания твердых тел потоком жидкости уточняются нау-чные гипотезы и строятся новые более точные модели. Целью эксперимен-тальной и теоретической гидравлики является изучения физической сущнос-ти возникновения гидродинамических сил и моментов, а также получение их величин и направления действия и соединить теоретическую гидравлику с практикой.