Классификация задач газовой динамики

В зависимости от заданных условий течения и определяемых параметров в газовой динамике различают следующие группы задач.

Внутренние задачи – исследование движения жидкости в различных каналах.

Внешние задачи – рассматривают внешнее обтекание жидкостью твердых тел.

Струйные задачи – истечение из отверстий струй жидкости в пространство, не ограниченное стенками и заполненное жидкостью того же агрегатного состояния.

Каждая из перечисленных задач может быть прямой и обратной. Если заданы невозмущенный поток, форма, размеры и положение обтекаемых тел (внешняя задача) или значение параметров жидкости на границе области течения, форма и размеры каналов (внутренняя задача), а требуется определить пространственно-временные поля параметров жидкости в рассматриваемой области течения, то такая задача называется прямой.

Если заданы поля параметров жидкости, а требуется определить параметры невозмущенного потока и характеристики твердых тел или стенок каналов (форму и размеры), обеспечивающих получение заданных полей в рассматриваемой области, то задача называется обратной.

Значительное число технических задач газовой динамики можно решать, предполагая движение установившимся и одномерным, т.е. таким, в котором все параметры течения меняются только в одном направлении и не зависят от времени. Этим условиям отвечает течение жидкости вдоль слабо искривленных линий тока или в трубках тока. Поэтому одномерным можно считать течение жидкости в канале с мало изменяющимся поперечным сечением вдоль продольной оси и малой кривизной последней. В ряде случаев результаты исследования одномерного течения могут быть применены и к потокам с неравномерным распределением параметров по сечению, при соответствующем решении вопроса осреднения этих параметров.

Одномерные задачи при установившемся течении жидкости составляют предмет рассмотрения отдельного раздела газовой динамики – газовой динамики элементарной струйки, который иногда ещё называют газовой гидравликой.