Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
Кафедра "Ракетно-космическая техника и энергетические системы"
НАБОКА Е.М.
Основы теории подобия и моделирования
(учебное пособие)
Пермь
2017 г.
УДК 531
Рецензент: кандидат технических наук, доцент В.В. Павлоградский
Учебное пособие предназначено для студентов, изучающих дисциплину «Теория подобия и моделирования физических процессов» ОПОП по направлению подготовки 13.04.03 «Энергетическое машиностроение», профилю магистратуры «Газотурбинные и паротурбинные установки и двигатели».
В учебном пособии излагаются элементы теории размерности, теории подобия и моделирования.
Пособие может быть полезным студентам при изучении дисциплины Гидравлика (Механика жидкости и газа).
Учебное пособие рассмотрено и одобрено на заседании кафедры РКТЭС «19» апреля 2017 года, протокол №16.
УДК 531
Пермский национальный исследовательский
политехнический университет
Оглавление
-
1.
Элементы теории размерности………………………………………
4
1.1.
Физическая величина……………………………………………………
4
1.2.
Система физических величин…………………………………………..
5
1.3.
Размерность физической величины……………………………………
5
1.4.
Практическое использование понятия «размерность» ФВ…………...
7
1.5.
- теорема………………………………………………………………7
1.6.
Составление критериального уравнения………………………………
9
2.
Элементы теории подобия……………………………………………
14
2.1.
Общие сведения о подобии и моделировании…………………………
14
2.2.
Виды подобия и моделей………………………………………………..
14
2.3.
Теоремы подобия………………………………………………………...
15
2.4.
Определение критериев подобия……………………………………….
16
2.5.
Физическое моделирование потока жидкости…………………………
19
3.
Приложения теории подобия…………………………………………
24
3.1.
Подобие центробежных насосов………………………………………..
24
3.2.
Ускоренные испытания как физическое моделирование нормальных испытаний………………………………………………………………...
29
3.3.
Приложение теории подобия к задачам тестовой вибродиагностики
33
3.4.
Электрическое моделирование механических колебательных систем……………………………………………………………………..
37
4.
Общие сведения о математическом моделировании …………….
42
4.1.
Этапы математического моделирования……………………………….
42
4.2.
Разработка расчетных схем……………………………………………..
42
4.3.
Составление математической модели…………………………………..
42
4.4.
Идентификация математической модели………………………………
43
Приложения…………………………………………………………
45
П.1.
Определение размерности и единиц измерения ФВ, используемых в гидравлике (механике жидкости и газа)……………………………….
45
П.2.
Проверка правильности формул и уравнений…………………………
51
П.3.
Условие независимости размерностей физических величин…………
55
П.4.
Установление функциональной связи между физическими величинами, описывающими процесс…………………………………………
57
П.5.
Составление критериальных уравнений……………………………….
66
П.6.
Правила написания обозначений единиц………………………………
78
Библиографический список…………………………………………..
80