Струйчатое движение

Решение многих задач гидродинамики базируется на допущении о струйчатом характере потока, то есть, что поток состоит из отдельных элементарных струек, не изменяющих своей формы. Дадим определение понятию элементарной струйки. Рассмотрим установившееся движение потока жидкости. Выберем в потоке произвольную точку 1 и построим вектор скорости из этой точки u₁. На этом векторе на бесконечно малом расстоянии от точки 1 выберем точку 2 и построим вектор скорости u_{2 .} На этом векторе на бесконечно малом расстоянии от точки 2 выберем точку 3 и построим очередной вектор скорости u_{3 .}

И так далее. Уменьшая до нуля расстояние между точками вместо ломаной кривой 1-2-3, мы получим плавную кривую линию тока. Линией тока называется такая кривая, к каждой точке которой в данный момент времени

вектор скорости является касательным. При установившемся движении линия тока совпадает с траекторией частицы жидкости. Построим вокруг точки 1 замкнутый контур, который ограничивает элементарную площадку dS. Через все наружные точки контура проведем линии тока и получим полую трубку тока. Теперь заполним полую трубку линиями тока, и получим элементарную струйку.

Базируясь на понятиях, использованных при построении элементарной струйки, сформулируем свойства элементарной струйки при установившемся движении:

1. Форма элементарной струйки неизменна.

2. Поверхность элементарной струйки непроницаема.

3. Скорость в любой точке поперечного сечения струйки одинакова.

Поток жидкости, состоящий из элементарных струек, обладающих вышеперечисленными свойствами, называется струйчатой моделью движения жидкости.