и внутренняя энергия
e
=
e
(
p, T, S
i
)
— основные формы уравне-
ния состояния среды. Вследствие деформации жидкости в течениях
происходит переход части энергии механического движения во вну-
треннюю энергию, и наоборот. Такие переходы при условиях, когда
проявляются короткодействующие силы атомно-молекулярной приро-
ды, происходят достаточно быстро. Импульсное воздействие меняет
картину течения и порождает новые высокочастотные компоненты —
короткие капиллярные волны и звук (например, при падении капель
в жидкость [17]). Таким образом, в набор наблюдаемых параметров
течения входят вектор импульса
p
единицы объема среды, термодина-
мические величины (плотность, давление, температура, концентрация
растворенных веществ), диссипативные и кинетические параметры.
В течениях все они изменяются под действием и крупномасштабных
процессов механической природы, и тонких компонент при участии
атомно-молекулярных процессов.
Динамическое определение понятия “течение”.
Физическое
определение течения жидкости — перенос импульса
p
, сопрово-
ждающийся самосогласованными изменениями других физических
величин. Число физических величин обусловлено видом модели про-
цесса и системы фундаментальных уравнений, выражающих законы
сохранения вещества, энергии и переноса импульса. Среда характе-
ризуется уравнением состояния, термодинамическими параметрами и
диссипативными (кинетическими) коэффициентами, определяющими
вязкость и молекулярный перенос теплоты или вещества (в упрощен-
ном описании не учитываются термо- и бародиффузия, а также другие
перекрестные эффекты).
Определяющие уравнения, составляющие фундаментальную си-
стему, были приведены еще в работе [7], и в дальнейшем неоднократ-
но повторялись во многих монографиях и учебниках. Однако во всех
из них в качестве базовой характеристики течения выбрана скорость
жидкости
v
— ненаблюдаемая величина (которой авторы работы [7]
придали смысл импульса единицы массы жидкости, в то время как
остальные величины взяты для единицы объема). Для устранения пу-
таницы целесообразно относить все величины, в том числе и импульс
p
i
, к единице объема. Тогда фундаментальный набор законов сохра-
нения для жидкости с выбранным уравнением состояния включает в
себя:
1) уравнение неразрывности, сохраняющее форму, которую ему
придали Даламбер и Эйлер [3, 4]
∂ρ
dt
+
∂p
i
∂x
i
= 0;
(2)
76
ISSN 1812-3368. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Естественные науки”. 2014. № 6
