Równanie Naviera-Stokesa, w mechanice płynów, równanie różniczkowe cząstkowe opisujące przepływ płynów nieściśliwych. Równanie jest uogólnieniem równania opracowanego przez szwajcarskiego matematyka Leonharda Eulera w XVIII wieku do opisu przepływu płynów nieściśliwych i pozbawionych tarcia. W 1821 roku francuski inżynier Claude-Louis Navier wprowadził element lepkości (tarcia) dla bardziej realistycznego i znacznie trudniejszego problemu płynów lepkich. W połowie XIX wieku brytyjski fizyk i matematyk Sir George Gabriel Stokes udoskonalił tę pracę, ale kompletne rozwiązania uzyskano tylko dla przypadku prostych przepływów dwuwymiarowych. Złożone wiry i turbulencje, lub chaos, które występują w trójwymiarowych przepływach płynów (w tym gazów) wraz ze wzrostem prędkości okazały się nie do rozwiązania dla żadnych, poza przybliżonymi, metodami analizy numerycznej.

przepływ przez nieruchomą kulę stałą

Przepływ przez nieruchomą kulę stałą. Wraz ze wzrostem prędkości przepływu z punktu A do punktu B powstają wiry.

Encyclopædia Britannica, Inc.

Britannica Quiz
All About Physics Quiz
Kto jako pierwszy naukowiec przeprowadził eksperyment kontrolowanej łańcuchowej reakcji jądrowej? Jaka jest jednostka miary dla cykli na sekundę? Sprawdź swoją wiedzę z zakresu fizyki w tym quizie.

Pierwotne równanie Eulera, w nowoczesnej notacji, ma postać , gdzie u jest wektorem prędkości płynu, P jest ciśnieniem płynu, ρ jest gęstością płynu, a ∇ oznacza operator różnicy gradientów.

Równanie Naviera-Stokesa, w nowoczesnej notacji, ma postać , gdzie u jest wektorem prędkości płynu, P jest ciśnieniem płynu, ρ jest gęstością płynu, υ jest lepkością kinematyczną, a ∇2 jest operatorem Laplaciana (patrz równanie Laplace’a).

W 2000 roku pytanie, czy istnieją gładkie, rozsądne rozwiązania równania Naviera-Stokesa w trzech wymiarach, zostało uznane za Problem Milenijny, jeden z siedmiu problemów matematycznych wybranych przez Clay Mathematics Institute w Cambridge, Massachusetts, U.S., do specjalnej nagrody. Rozwiązanie każdego z problemów milenijnych jest warte 1 milion dolarów.

Zdobądź subskrypcję Britannica Premium i uzyskaj dostęp do ekskluzywnych treści. Subskrybuj teraz

.

admin

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany.

lg