Решение на момент правки #13972 от , автор astrosander. Это не текущая версия.

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 перпендикулярно к плоскостям, а ось — вдоль направления течения жидкости.

Для установившегося ламинарного течения вдоль оси , при отсутствии внешних сил, уравнение Навье–Стокса имеет вид:

По условию задачи, градиент давления вдоль оси постоянен и равен:

Подставим это в уравнение:

Решим полученное дифференциальное уравнение второго порядка. Интегрируем дважды по :


Граничные условия: , — жидкость "прилипает" к плоскостям (условие прилипания). Подставим в общее решение:


Подставим найденные константы:

Расход на единицу ширины потока:

Вынесем постоянные и вычислим интеграл:

Ответ