Физическое моделирование

Физическими моделированием называется изучение свойств явлений или процессов на физических моделях, заменяющих собою объект, который в таком случае называется натурой. Моделирование позволяет обойти многочисленные трудности, возникающие при исследованиях на действующем оборудовании (помехи производству, труднодоступность и неудобные размеры натуры, опасность разрушения, большие затраты на испытание различных вариантов натуры или вообще отсутствие натуры).

Для возможности переноса результатов моделирования на натуру необходимо физическое подобие процессов, протекающих в модели и натуре, т.к. в противном случае данные, вполне справедливые для натуры, могут даже качественно не соответствовать реальному объекту исследования. Условия физического подобия устанавливаются теорией подобия.

Теория подобия – это научная дисциплина, изучающая условия подобия различных физических явлений и процессов.

Подобие – это эквивалентность различных явлений, которая обеспечивается преобразованиями масштаба (калибровкой).

Поэтому физически подобные явления или системы обладают свойством калибровочной инвариантности, т.е. не зависимостью своих свойств от размеров, если под «размерами» понимать величину параметров в фазовом пространстве.

Простейшим примером подобия является геометрическое подобие – равенство геометрических тел, которое обеспечивается изменением размеров в n раз.