Метод подобия как основа исследования

Многообразие материального мира требует применения самых разнообразных способов его изучения. Одним из основных приемов разработки общих теоретических положений является обобщение.

Обобщение — есть средство перехода от познания частных явлений к познанию общих. Оно заключается в исследовании таких свойств и явлений материального мира, которые характеризуют не единичное явление, а целый класс однородных в данном отношении явлений. Обобщение имеет огромное значение в теории подобия для выделения из класса однородных явлений группы подобных между собой явлений. Изучив одно из подобных явлений, результаты ис­следования можно распространить на всю группу подобных явле­ний данного класса.

Теория подобия — есть учение о методах научного обобщения эксперимента. Она отвечает на вопрос, как нужно поставить опыт и обработать полученные данные, чтобы их можно было распрост­ранить на все подобные явления. Всякое явление природы представляет собой систему материаль­ных тел, которая за счет протекания в ней различных процессов претерпевает определенное изменение состояния.

Подобными явлениями называют системы тел, геометрически по­добные друг другу, в которых протекают процессы одинаковой при­роды и в которых одноименные величины, характеризующие явле­ния, относятся между собой как постоянные числа. Принцип выде­ления группы подобных явлений из класса однородных можно уяс­нить на простом примере. Из класса однородных аппаратов (допус­тим, барабанных сушилок) выделяют группу подобных аппаратов (рис. 2.2), отличающихся только масштабом. Если аппарат и его модель геометрически подобны, то L₂ = cL₁ и D₂ = cD₁, т. е. для дан­ной пары аппаратов величина масштабного множителя с = const.

Рис. 2.2. Схемы подобных барабанных сушилок:

а) – модель; б) – производственная сушилка.

1 – барабан; 2 – опорные ролики; 3 – шестерня; 4 – зубчатый венец

При изучении процесса в модельной сушилке, например в сече­ниях 1 — 1 и 2 — 2 на расстоянии l от загрузочного конца барабана, геометрическое подобие точек модели и промышленного ап­парата определяет равенство l_1M=сl_1п и l₂м=сl_2п.