Основные этапы физического моделирования

1. Анализ исчерпывающего математического описания процессов переноса применительно к конкретным условиям объекта-оригинала, исключение пренебрежимо малых членов уравнений, формулировка условий однозначности.

2. Получение критериев подобия преобразованием дифференциальных уравнений. Определение значения или возможной области изменения значений определяющих критериев для объекта-оригинала.

3.Выбор оптимальных размеров модели, модельных сред и условий проведения эксперимента (скорости движения сред, тепловых потоков и т.д.), удовлетворяющих условиям однозначности и соответствия области изменения значений определяющих критериев модели и оригинала.

4.Проведение экспериментального исследования на модели. Полное экспериментальное исследование должно включать измерение полей всех интересующих величин. Однако, для решения инженерных задач, зачастую, достаточно установления связей между средними значениями величин (осреднение может проводиться по сечению, по поверхности, по объему). В этом случае экспериментальные исследования значительно сокращаются. Обобщение опытных данных получают в виде критериальных уравнений. Обычно стараются изменять значения одного из определяющих критериев, исследуя его влияние на определяемый, при фиксированных значениях остальных.

5.Использование полученных уравнений для оптимизации объекта-оригинала.

Достоинствами метода физического моделирования являются возможность исследования явления в целом, простота полученных решений. К недостаткам метода относятся необходимость изготовления материальных моделей, их не универсальность, сложность, а зачастую и невозможность одновременного соблюдения геометрического, гидродинамического, теплового и концентрационного подобия, сложность применения для многофазных систем.