МИКРОГИДРОДИНА́МИКА

МИКРОГИДРОДИНА́МИКА, изу­ча­ет те­че­ния с ха­рак­тер­ным мас­шта­бом $d=$ 10^–4– 10^–8 м. Ти­пич­ны­ми для М. яв­ля­ют­ся про­цес­сы дви­же­ния жид­ко­стей или га­зов в уз­ких ще­лях и тон­ких ка­на­лах (в т. ч. про­са­чи­ва­ние сквозь по­рис­тые сре­ды), а так­же яв­ле­ния, свя­зан­ные с об­те­ка­ни­ем ма­лых час­тиц, дви­же­ни­ем разл. сме­сей и т. п.

Обыч­но по­доб­ные те­че­ния реа­ли­зу­ют­ся при ма­лых Рей­нольд­са чис­лах ($Re$), ко­гда инер­ци­ей жид­ко­сти мож­но пре­неб­речь (при­бли­же­ние Сто­кса). Это су­ще­ст­вен­но уп­ро­ща­ет ре­ше­ние урав­не­ний дви­же­ния жид­ко­сти (На­вье – Сток­са урав­не­ний). При ма­лых мас­шта­бах $d$ су­ще­ст­вен­ную роль на­чи­на­ют иг­рать эф­фек­ты по­верх­но­ст­но­го на­тя­же­ния, диф­фу­зии, элек­три­за­ции, по­ля­ри­за­ции и на­маг­ни­чи­ва­ния, пе­ре­да­чи те­п­ло­ты. С умень­ше­ни­ем ве­ли­чи­ны $Re$ при­бли­же­ние Сто­кса ос­та­ёт­ся спра­вед­ли­вым до тех пор, по­ка мож­но не учи­ты­вать взаи­мо­дей­ст­вие ме­ж­ду мо­ле­ку­ла­ми жид­ко­сти или ме­ж­ду др. бо­лее слож­ны­ми струк­тур­ны­ми об­ра­зо­ва­ния­ми. В ря­де слу­ча­ев это ог­ра­ни­чи­ва­ет при­ме­не­ние дан­но­го при­бли­же­ния ве­ли­чи­ной $Re>$ 10^–5. При мень­ших зна­че­ни­ях $Re$, напр. в жид­ких кри­стал­лах, на­чи­на­ют ска­зы­вать­ся меж­мо­ле­ку­ляр­ные взаи­мо­дей­ст­вия, ве­ли­чи­на ко­торых за­ви­сит от вза­им­ной ори­ен­та­ции мо­ле­кул. Про­цес­сы, имею­щие мас­штаб $d=$ 10^–8–10^–10 м, как пра­ви­ло, рас­смат­ри­ва­ют­ся в рам­ках мо­ле­ку­ляр­ной и кван­то­вой фи­зи­ки.

М. на­хо­дит при­ме­не­ние при раз­ра­бот­ке эле­мен­тов струй­ной тех­ни­ки и уст­ройств струй­ной пе­ча­ти, при опи­са­нии дви­же­ния мик­ро­ор­га­низ­мов и боль­ших мо­ле­кул, а так­же в разл. от­рас­лях хи­мич., пи­ще­вой и фар­ма­цев­ти­че­ской про­мыш­лен­но­сти.