The solution before revision #13972 of , by astrosander. This is not the current version.

Условие

4.4.2. Найдите распределение скорости жидкости при установившемся ее течении между двумя плоскостями. Расстояние между плоскостями , вязкость жидкости . Найдите расход жидкости на единицу ширины потока, если перепад давления на единицу длины потока (в направлении движения жидкости) равен .

Решение

Направим ось Х перпендикулярно к плоскостям, а ось Y вдоль течения жидкости. Для установившегося ламинарного течения в слое жидкости действует уравнение Навье-Стокса. В проекции на ось Y (при отсутствии внешних сил):

По условию задачи градиент давления:

Тогда:

Интегрируя уравнение дважды по , получаем:


Запишем граничные условия: , - жидкость "прилипает" к плоскостям. Из них найдём константы и :


Таким образом, окончательное выражение для скорости:


Расход жидкости на единицу ширины потока вычисляется как интеграл:

Подставляем найденное :

Ответ