Физическая модель потока жидкости

[rais]

Здраствуйте!
Не так давно начали меня интересовать средства измерения скорости потока жидкости.
Тема по-своему интересная. Но столкнулся с кое-каким нюансом.
Есть ли возможность смоделировать поток жидкости?
Конечно, ничто не мешает собрать гидравлическую схему со всеми ее насосами и клапанами. Но это несколько дорого. Потому я и подумал - "А вдруг есть возможность смоделировать поток?". Конечно же это не математическая модель. Для ламинарного потока она уже описана, а для турбулентного, как сказано - "скорость непредсказуема".

В интернете искал по этому вопросу. Нашел лишь описание математических моделей и готовые к ним программы.
Однако вопрос вот в чем - есть ли готовые физические модели потока жидкости?

Наверное, я здесь не все правильно назвал, но надеюсь не понятым я не остался.
Заранее благодарен за ответ.

[rais]

BUMP.

И что? Никто ничего не может сказать?
Может кто-то знает как вообще создать модель потока жидкости?

UPD: Конечно, речь не идет о математической модели потока жидкости. Она для ламинарного потока уже описана. Для турбулентного потока - скорость носит стохастический характер. Речь идет именно о физической модели. С которой можно работать так же, как и с реальным потоком (в необходимой части).

[hurtsy]

rais в сообщении #632691 писал(а):

Наверное, я здесь не все правильно назвал, но надеюсь не понятым я не остался.

Скорее всего у вас слишком общая постановка вопроса. Даже система уравнений Навье-Стокса менее обща. Погуглите "flowvision учебник скачать" для старта. С уважением.

[rais]

Спасибо hurtsy.
Однако, это программная модель, реализующая математическую модель. (Насколько я понял из описания на сайте flowvision).
Интересует же именно физическая модель. Которую можно "по-щупать".
По-большому счету, мне не важно для каких применений. Мне важно просто узнать как они называются (если фирменные, то еще и производителей).
Вопрос, скорее, энциклопедический. Потому у него такая общая формулировка.

[Diffeomorfizm]

Какой смысл вы вкладываете в термин: "физическая модель потока жидкости" и "физичексая модель" вообще?

[rais]

Я объясню это на примере.
Можно взять гидравлическую схему с насосом, вентилями, баком и трубопроводом. В определенном месте трубопровода мы ставим некоторое измерительное устройство для измерения только скорости. Мы можем рассчитать скорость потока жидкости в месте нахождения измерительного прибора. Сравнивая расчетные значения и показания прибора мы анализируем работу прибора (в том числе и в случае его разработки).
Гидравлическая схема - довольно дорогое удовольствие.
Физическая модель, в моем понимании, это "заменитель" гидравлической схемы. Вместо всего гидравлического железа я использую модель и имею с помощью модели аналог потока жидкости с задаваемыми мной параметрами. Конечно, же модель не позволяет смоделировать все свойства потока жидкости. Но ведь и не все свойства нужны. Каждое отдельное средство измерения основано на некотором свойстве потока жидкости. А это значит, что нужно смоделировать поток жидкости именно в части набора необходимых свойств.

[Shtorm]

rais, как ни крути, ни верти, но всё равно в моделе придётся как-то создавать поток жидкости. То есть всё равно насос.

[rais]

Shtorm
Серьезно? А какие варианты (пусть даже недоделок) есть? Какие свойства можно смоделировать? Ведь мне от от потока не нужен даже весь он. Мне достаточно моделировать хотя бы границы слоев (если говорить о многослойном потоке) или дискретные частицы жидкости.

[Shtorm]

rais в сообщении #634432 писал(а):

дискретные частицы жидкости

Интересно. Предполагается, что в жидкости какая-то примесь? Или вся жидкость однородна и мы берём отдельно взятые её молекулы? Но если так - то жидкость превращается в пар - в газ и у неё уже другие свойства.

[rais]

Shtorm
Предположим, жидкость подкрашена в нескольких местах по сечению трубопровода. Траектории распространения струи (ее течения вдоль трубопровода, а не вширь) назовем слоем. Конечно, не сами траектории, а лишь частицу подкрашивающего элемента того или иного номера (ведь мы сделали несколько подкрашиваний, пронумерованных) в измерительном объеме. Вот это и назовем слоем.
Есть желание его смоделировать. Или хотя бы отдельные свойства.
Я вижу такие свойства - скорость, (возможно) давление в точке (не сильно, конечно, представляю себе такое), различные физические свойства, связанные с передачей колебаний, теплообменом.

[Shtorm]

rais, тогда эти Ваши подкрашенные слои будут представлять собой дискретные ламинарные потоки, движущиеся параллельно друг другу?

[rais]

В том-то все и дело. Но в случае турбулентного движения - Они не будут двигаться параллельно друг другу.
Итак: Снова формулированный мой вопрос. Есть ли какие-то средства (готовые) смоделировать такой поток или его отдельные слои (подкрашенные) в живую?

[Shtorm]

rais, Так взять тогда несколько прозрачных трубок небольшого диаметра (для ламинарности) и в каждой трубке пустить жидкость подкрашенную в свой цвет.

[rais]

Да, но на каждую трубку тогда нужен насос.
А как бы обойтись вообще без насоса?
Я так понимаю - самое проблематичное это сделать движение непрерывным во времени. Может использовать вращение?

И все равно - какие есть готовые решения, может вообще кто-то с такой неоьходимостью сталкивался?

[Shtorm]

rais в сообщении #634486 писал(а):

Да, но на каждую трубку тогда нужен насос.
А как бы обойтись вообще без насоса?

А я Вам сразу сказал, что без насоса не обойтись, если Вы хотите сделать физическую модель. Или без того, что будет заменять насос - что-то приводящее жидкость в движение.