ՀՍՀ/ՀԻԴՐՈԴԻՆԱՄԻԿԱ

ՀԻԴՐՈԴԻՆԱՄԻԿԱ (հիդրո… և դինամիկա), հիդրոմեխանիկայի բաժին, որն ուսումնասիրում է անսեղմելի հեղուկների շարժումը և այդ հեղուկների փոխազդեցությունը պինդ մարմինների հետ: Հ–ի մեթոդներով կարելի է հետազոտել նաև գազերի շարժումը, եթե այդ շարժման արագությունը զգալի չափով փոքր է դիտարկվող գազում ձայնի արագությունից: Եթե գազի շարժման արագությունը մոտ է ձայնի արագությանը կամ գերազանցում է այն, Հ–ի մեթոդները կիրառելի չեն: Գազի այդպիսի շարժումը հետազոտում է գազային դինամիկան: Հ–ի տեսակետից հեղուկի կարևոր հատկություններն են. շարժունությունը կամ հոսունությունը, որն արտահայտվում է սահքի դեֆորմացիայի նկատմամբ հեղուկի փոքր դիմադրությամբ, և անընդհատությունը: Հ–ում դիտարկվում է կամ հեղուկի առանձին մասնիկների շարժումը ժամանակի ընթացքում (Լագրանժի եղանակ), կամ արագությունների դաշտը շարժվող հեղուկով լցված տարածության մեջ (Էյլերի եղանակ): Հ–ի հիմնական խնդիրը տրված արտաքին ուժերի, սկզբնական և եզրային պայմանների առկայությամբ մասնիկների շարժման օրենքը և ներքին ուժերը որոշելն է: Այս խնդրի լուծումն ստացվում է հետևյալ դիֆերենցիալ հավասարումների ինտեգրումով.

$\rho \frac{d\overrightarrow{v}}{dt}=\rho \overrightarrow{F}+\frac{\partial P_x}{\partial x}+\frac{\partial P_y}{\partial y}+\frac{\partial P_z}{\partial z}$,

$\frac{d\rho }{dt}+\rho div\overrightarrow{v}=0$,

$\rho \frac{d}{dt}(U+\frac{v^2}{2})=\rho \overrightarrow{F}\overrightarrow{v}+div(\overrightarrow{P}\overrightarrow{v})-Ipq$,

որտեղ $\rho$-ն միջավայրի խտությունն է, $\overrightarrow{v}$-ն՝ մասնիկի արագության վեկտորը, $\overrightarrow{F}$-ը՝ միավոր զանգվածի վրա ազդող արտաքին զանգվածային ուժը, Px, Py, Pz-ը՝ ox, oy, oz առանցքներին ուղղահայաց հարթակների վրա ազդող լարվածության վեկտորները, Ս–ն` միավոր զանգվածի ներքին էներգիան, q–ն` ջերմության տեսակարար հոսքը, I–ն` ջերմության մեխանիկական համարժեքը: Առաջին հավասարումը հեղուկի շարժման դիֆերենցիալ հավասարումն է, երկրորդը` անխզելիության հավասարումը, երրորդը` էներգիայի հոսքի հավասարումը: Հ–ի ընդհանուր հավասարումների լուծումը չափազանց բարդ է, այդ պատճառով խնդիրները պարզեցնում են, անտեսելով հավասարումների այն անդամները, որոնց մեջ մտնող պարամետրերի դերը աննշան է տվյալ պայմաններում: Իդեալական հեղուկի Հ–ում առավել կարևոր նշանակություն ունի Բեռնուլիի հավասարումը: Մածուցիկ հեղուկի Հ–ի հիմնական հավասարումների լուծումը հնարավոր է միայն սահմանային դեպքերում (մեծ և փոքր մածուցիկության հեղուկների համար): Փոքր մածուցիկության հեղուկների հոսքի խնդիրները կարևոր են տեխ. մի շարք հարցերի լուծման համար: Այդ դեպքում Հ–ի հավասարումները կարելի է պարզեցնել, առանձնացնելով շրջահոսվող մարմնին հարող հեղուկի շերտ, որի մածուցիկությունն անտեսել չի կարելի: Այդ շերտը կոչվում է սահմանային շերտ, և դրանից դուրս հեղուկը կարող է դիտվել որպես իդեալական: Հ–ի իմացությունը կարևոր է նավերի և ինքնաթիռների նախագծման, խողովակաշարերի, պոմպերի և հիդրոտուրբինների հաշվարկի, ծովային հոսանքների ուսումնասիրության, ինչպես նաև գրունտային ջրերի և ստորգետնյա հանքավայրերում նավթի զտման համար ևն:

Գ. Բաբաջանյան