2.1. Cơ học chất lỏng
2.1.4. Động lực học chất lỏng thực
Chất lỏng thực hiểu một cách nôm na là một chất lỏng có hệ số nhớt 0. Mọi chất lỏng đều là chất lỏng thực, tuy nhiên trong khi giải các bài toán về chất lỏng, công việc sẽ đơn giản hơn nhiều nếu coi chất lỏng là lý tưởng ( 0 ). Để xem xét một cách đầy đủ về một bài toán chất lỏng thực cần tham khảo thêm các giáo trình chuyên đề khác, luận văn chỉ xin trình bày một cách sơ lược về vấn đề này.
Dòng chảy của chất lỏng thực trong một thể tích có thể được biểu diễn thông qua
phương trình Navier-Stokes. Phương trình này được xác định bằng định luật bảo toàn khối lượng, định luật bảo toàn xung lượng và định luật bảo toàn năng lượng. Định luật bảo toàn khối lượng thể hiện rằng tại mọi thời điểm (trạng thái bình thường, trạng thái bền của dòng chảy) khối lượng chất lỏng đi vào một thể tích bằng với khối lượng chất lỏng đi ra khỏi thể tích ấy:
t v 0 (2-13)
Trong công thức trên, là khối lượng riêng của chất lỏng, t là thời gian và v là vận tốc lưu chuyển của chất lỏng. Phương trình trên thường được gọi là “phương trình liên tục” bởi vì về cơ bản dòng chảy của chất lỏng là liên tục.
Tương tự như định luật II Newton của chuyển động, định luật bảo toàn xung lượng thể hiện rằng sự biển đổi xung lượng trong một thể tích bằng tổng tất cả các lực tác dụng
v
t v
2 p gF (2-14)
Trong đó, p là áp suất, là độ nhớt ứng suất, g là lực trọng trường và F là tổng hợp các lực tác dụng khác.