Vízügyi Közlemények, 1975 (57. évfolyam)

4. füzet - Bogárdi János: A hidraulika gyakorlati, oktatási és elméleti vonatkozásai

480 Bogárdi János Megemlítjük, hogy a hidraulika egyes feladatainak megoldásához a mérlegegyenleteken kívül még az ún. egyértelműségi feltételeket is meg kell adni. Ezek rendre a következők: 1. Az értelmezési tartomány, vagyis a változók milyen intervallumon belüli értéket vehetnek fel. 2. A peremfeltételek, vagyis a rendszer és a környezet közötti kölcsönhatás jellemzése. 3. A kezdeti feltételek, a vizsgálat kezdeteként választott időpontban a rendszer állapotát határozzák meg. (Nyilvánvaló, hogy permanens folyamatnál nincsenek kezdeti feltételek.) 4. Végül az állapotegyenletek, amelyek a rendszer munkaközegének fizikai tulajdonságait jellemzik. Ezek mind olyan feltételek, amelyeket pontosan csak a feladat ismeretében fogalmazhatunk meg. A (9) alatti mérlegegyenlet — mint láttuk — minden megkötöttség nélkül tetszés szerinti műszaki jelenséget, folyamatot jellemez. Nyilvánvaló tehát, hogy a hidraulika valamennyi folyamatát is meghatározza. Ezt a körülményt a folyamatban levő legújabb elméleti vizsgálatok teljes mértékben igazolják. A fentiek alapján joggal ajánlható a transzportelmélet a korszerű elméleti hidraulikai kutatások módszeréül. A hidraulika korszerű elméleti fejlődésének távlatai ma még csak nehezen és hézagosan tekinthetők át. Annyi azonban bizonyos, hogy a fizikai szemlélet érvényesülése nagymértékben csökkenti majd az elmélettel szemben táplált idegenkedést. A jövőben várhatóan nem lesz ijesztő többé az elmélet, hiszen nemcsak a kutató mérnök, de a gyakorló mérnök is érzi majd, hogy egyszerű köznapi fizikai jelenségekről van csak szó. Kiderül, hogy nincsen összetett, egyszerű vagy közepes szintű tudomány, hanem csak természeti jelenségeket leíró törvények vannak. Példaként bemutatjuk a viszkózus folyadékok mozgásának alapegyenletét, a Navier-Stokes egyenletet, mégpedig fizikai szemlélet alapján a transzport elmélet mérlegegyenleteinek segítségével. Láttuk, hogy a mérlegegyenletek felírásához a vizsgált műszaki jelenséget meghatározó — jellemző extenzív mennyiséget, — jellemző intenzív mennyiséget, — a vezetési tényezőket, és — a forrásokat, illetőleg forrássűrűségeket kell kiválasztanunk. A Navier-Stokes egyenlet — mint ismeretes — az egységnyi tömegű viszkózus folyadékra ható erőkkel fejezi ki a folyadékmozgást. Ezért a jellemző extenzív mennyiség az impulzus lesz. Vagyis a Navier-Stokes egyenlet levezetéséhez az impulzus (9) alatti mérlegegyenletét kell felírni.