Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » المواصفات اللاغرانجية والأويلرية (السوائل)

المواصفات اللاغرانجية والأويلرية (السوائل)

1788
  • Joseph-Louis Lagrange
  • Leonhard Euler
Computational fluid dynamics simulation illustrating Lagrangian and Eulerian specifications.

(صورة توضيحية فقط)

هاتان طريقتان لوصف الحركة في الوسط المتصل الميكانيكا:

  • ال لاغرانجيان تتبع المواصفات جزيئات المادة الفردية، وترصد خصائصها بمرور الوقت، مثل مشاهدة سيارة معينة في حركة المرور.
  • تركز المواصفات الأويلريّة على نقاط ثابتة في الفضاء، ومراقبة خصائص (السرعة، الكثافة) لأي جسيمات تمر عبر تلك النقاط، مثل كاميرا المرور التي تراقب تقاطعًا ثابتًا.

في لاغرانجيان description, the motion of a continuum is described by tracking the path of each individual particle. The position of a particle [latex]\mathbf{X}[/latex] in the initial configuration (at time [latex]t_0[/latex]) is used as its label. Its position at a later time [latex]t[/latex] is given by a function [latex]\mathbf{x} = \boldsymbol{\chi}(\mathbf{X}, t)[/latex]. Physical properties like velocity and acceleration are then calculated by taking time derivatives of this function while keeping [latex]\mathbf{X}[/latex] constant. This approach is intuitive as it mirrors how we observe individual objects. It is the natural framework for solid mechanics, where material points are tracked as the body deforms.

على النقيض من ذلك، يركز الوصف الأويلري على ما يحدث في مواقع ثابتة في الفضاء. فبدلاً من تتبع الجسيمات، نُعرّف حقلاً لكل خاصية فيزيائية كدالة للموقع x والزمن t. على سبيل المثال، يُعطى حقل السرعة بالعلاقة v = v(x, t)، والتي تُمثل سرعة أي جسيم موجود عند النقطة x في الزمن t. يُعد هذا المنظور أكثر ملاءمةً لديناميكيات الموائع. يتم وصف تسارع جسيم سائل في إطار أويلر بواسطة المشتق المادي، [latex]Dmathbf{v}/Dt = partial mathbf{v}/partial t + (mathbf{v} cdot nabla)mathbf{v}[/latex]، والذي يتضمن كلاً من التسارع المحلي عند نقطة ما والتسارع الحملي الناتج عن انتقال الجسيم إلى موقع جديد بسرعة مختلفة.

UNESCO Nomenclature: 2209
ديناميكا الموائع

يكتب

نظام مجرد

خلل

أساسيات

الاستخدام

استخدام واسع النطاق

مقدمات

  • ميكانيكا نيوتن
  • حساب المتغيرات
  • حركية الأجسام الصلبة
  • أعمال أويلر السابقة حول حركة السوائل

التطبيقات

  • غالبًا ما تستخدم حلول ديناميكيات الموائع الحسابية (CFD) شبكة أويلرية
  • الميكانيكا الصلبة و العناصر المحدودة تستخدم التحليلات عادةً وصفًا لاغرانجيًا
  • تستخدم نماذج التنبؤ بالطقس إطارًا أويلريًا لوصف الخصائص الجوية في مواقع ثابتة
  • قياس سرعة الجسيمات (PTV) هي تقنية قياس لاغرانجية

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارية محتملة

  • نماذج محاكاة لاجرانجية-أويلرية هجينة للتدفقات المعقدة متعددة المراحل مثل رذاذ المحيط
  • خوارزميات الذكاء الاصطناعي التي تقوم بالتبديل بشكل ديناميكي بين الأطر لتحسين أداء المحاكاة
  • مستقل طائرة بدون طيار swarms that use a lagrangian approach for individual navigation and an eulerian approach for group density control
  • أنظمة تحسين تدفق حركة المرور في الوقت الفعلي باستخدام نموذج هجين لتتبع السيارات الفردية ومراقبة كثافة التقاطعات
  • نماذج الطب الشخصي التي تتبع مسارات الخلايا الفردية (لاجرانج) داخل التدفق الأويلري لمجرى الدم
  • نماذج مناخية متقدمة تستخدم تتبع الجسيمات اللاجرانجية للملوثات داخل شبكة جوية أويلرية
  • أنظمة البناء الروبوتية ذاتية التنظيم حيث تتبع الروبوتات الفردية (اللاجرانجية) مجال تصميم عالمي (أويلرية)
  • الواقع المعزز displays for fluid dynamics experiments, visualizing both particle paths and field properties simultaneously
ذات صلة بـ: لاغرانج، أويلر، مجال التدفق، مشتق المادة، إطار مرجعي، ديناميكا الموائع، ميكانيكا المواد الصلبة، علم الحركة.

السياق التاريخي

المواصفات اللاغرانجية والأويلرية (السوائل)

1738
1750
1757
1788
1800
1800
1800
1687
1738
1750
1785
1788
1800
1800
1800

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.