Аэрогидромеханика [Учеб. для втузов

Обложка......Page 609
Оглавление......Page 603
Предисловие......Page 003
Основные обозначения......Page 005
Глава 1. Основные физические закономерности течений......Page 007
1.1. Молекулярная структура газов и жидкостей......Page 008
1.2. Макроскопические параметры и функции состояния среды......Page 011
1.3. Переносные свойства газов и жидкостей......Page 014
1.4. Уровни описания течений. Основные модели сплошной и разреженной сред......Page 018
1.5. Взаимодействие среды с обтекаемыми поверхностями. Аэродинамические силы, моменты и тепловые потоки......Page 020
1.6. Аэродинамическое проектирование летательных аппаратов и их поверхностей. Программное обеспечение......Page 022
1.7. Физические параметры планетных атмосфер и космической среды......Page 026
1.8. Характерные условия движения летательных аппаратов......Page 033
Глава 2. Основы кинематики сплошной среды......Page 0037
2.1. Методы кинематического исследования движения сплошной среды......Page 037
2.2. Линии и трубки тока. Уравнение расхода......Page 040
2.3. Уравнение переноса масс (уравнение неразрывности)......Page 042
2.4. Движение жидкой частицы сплошной среды......Page 044
2.5. Понятие о вихревом и безвихревом течениях......Page 048
2.6. Циркуляция скорости......Page 049
3.1. Теоретическая модель сплошной среды......Page 050
3.2. Классификация сил, действующих на частицу сплошной среды. Напряженное состояние элементарного объема жидкости......Page 051
3.3. Соотношение между напряжениями и скоростями деформаций. Закон трения Стокса......Page 055
3.4. Уравнение переноса количества движения. Уравнения Эйлера и Навье-Стокса......Page 057
3.5. Уравнение переноса полной энергии......Page 060
3.6. Полная система уравнений, описывающих движение сплошной среды......Page 063
3.7. Начальные и граничные условия......Page 064
3.8. Подобие явлений в аэрогидромеханике......Page 065
3.9. Упрощенные уравнения движения вязкой среды. Роль числа Рейнольдса......Page 070
3.10. Интегрирование уравнений, описывающих движение сплошной невязкой среды......Page 072
4.1. Уравнения равновесия жидкостей и газов и их интегрирование......Page 077
4.2. Основной гидростатический закон......Page 078
4.3. Давление тяжелой жидкости на наклоненную плоскую фигуру. Центр давления......Page 079
4.4. Давление жидкости на замкнутую поверхность. Закон Архимеда......Page 080
4.5. Равновесие и устойчивость равновесия тел, плавающих на поверхности жидкости......Page 082
4.6. Равновесие земной атмосферы......Page 083
5.2. Вихревая линия и вихревая трубка. Напряженность вихря. Теорема Стокса......Page 084
5.3. Теорема Кельвина......Page 086
5.4. Теоремы Гельмголыда......Page 088
5.5. Влияние вихря на окружающую сплошную среду......Page 090
5.6. Определение поля скоростей по заданному полю вихрей. Обобщенная формула Био - Савара......Page 092
5.7. Скорости, индуцируемые вихрем (отрезком вихревого шнура, вихревым кольцом)......Page 093
5.8. Взаимодействие вихря с движущейся средой......Page 095
5.9. Вихрь в вязкой сплошной среде......Page 096
6.1. Общие вопросы потенциального установившегося движения......Page 099
6.2. Плоское потенциальное движение идеальной несжимаемой среды......Page 111
6.3. Постулат Жуковского - Чаплыгина......Page 125
6.4. Обтекание профиля Жуковского......Page 127
6.5. Метод отражения при расчете течений несжимаемой среды......Page 129
7.1. Потенциалы непрерывного распределения источников, стоков и вихрей......Page 132
7.2. Метод вихревого слоя в задачах обтекания произвольных плоских контуров......Page 135
7.3. Тонкий профиль в несжимаемом потоке......Page 137
7.4. Понятие о подсасывающей силе......Page 140
7.5. Обтекание тела произвольной формы......Page 142
7.6. Элементы теории крыла конечного размаха......Page 145
8.1. Особенности механики сжимаемой среды......Page 157
8.2. Уравнения движения невязкого нетеплопроводного газа. Критерий потенциальности установившегося течения газа......Page 159
8.3. Одномерные изоэнтропические течения газа......Page 161
8.4. Течения газа с поверхностями сильного разрыва......Page 167
9.1. Основное уравнение газовой динамики......Page 182
9.2. Характеристики уравнений плоского и осесимметричного течений газа......Page 183
9.3. Численный расчет параметров потока методом характеристик......Page 189
9.4. Некоторые точные решения уравнений газовой динамики......Page 193
9.5. Обтекание заостренных тел с присоединенной ударной волной......Page 198
10.1. Метод возмущений и линеаризация уравнений газовой динамики......Page 209
10.2. Упрощение дифференциальных уравнений околозвуковых течений газа......Page 212
10.3. Профиль крыла в линеаризованном потоке......Page 213
11.1. Крыло конечного размаха в линеаризованном потоке......Page 227
11.2. Применение метода малых возмущений к расчету обтекания тонких тел......Page 248
12.1. Дифференциальные уравнения движения сплошной среды в подвижной системе координат......Page 258
12.2. Движение твердого тела в несжимаемой среде......Page 264
12.3. Частные случаи движения тела. Произвольное движение эллипса и пластины в жидкости......Page 274
12.4. Неустановившееся движение профиля и крыла конечного размаха в несжимаемой среде......Page 278
13.1. Уравнение Навье - Стокса для несжимаемой жидкости......Page 290
13.2. Слоистые течения......Page 291
13.3. Ползущие течения......Page 294
13.4. Постановка задачи численного решения уравнений Навье - Стокса......Page 297
13.5. Численное решение задачи об истечении вязкого газа из цилиндрического канала в вакуум......Page 300
14.1. Пограничный слой в вязкой жидкости и его свойства......Page 306
14.2. Вывод уравнений пограничного слоя несжимаемой жидкости......Page 307
14.3. О характере влияния числа Рейнольдса на решения уравнений пограничного слоя......Page 311
14.4. Уравнение энергии для ламинарного пограничного слоя......Page 312
14.5. Подобие полей скорости, энтальпии торможения и концентрации......Page 313
14.6. Связь между трением и теплопередачей в пограничном слое......Page 314
14.7. Конечно-разностный метод решения уравнений пограничного слоя......Page 315
14.8. Подобные решения уравнений пограничного слоя......Page 320
14.9. Ламинарный пограничный слой на пластине......Page 325
14.10. Интегральные толщины пограничного слоя......Page 328
14.11. Влияние сжимаемости и теплообмена на течение ламинарного пограничного слоя......Page 330
14.12. Применение рядов для решения уравнений пограничного слоя......Page 337
14.13. Интегральные методы решения уравнений ламинарного пограничного слоя......Page 339
14.14. Пограничный слой на трехмерных и осесимметричных телах......Page 351
15.1. Возникновение турбулентности......Page 358
15.2. Переход ламинарного течения в турбулентное......Page 360
15.3. Развитый турбулентный пограничный слой......Page 361
15.4. Уравнения Рейнольдса для турбулентного пограничного слоя......Page 363
15.5. Теория пути перемешивания Прандтля......Page 364
15.6. Турбулентная вязкость в струйных течениях......Page 365
15.7. Структура турбулентного пограничного слоя......Page 366
15.8. Метод Себиси-Смита......Page 368
15.9. Турбулентный пограничный слой на плоской пластине......Page 369
15.10. Дифференциальные модели турбулентности и численные методы расчета турбулентных течений......Page 374
16.1. Понятие отрыва потока и типы отрывных течений......Page 377
16.2. Критерий отрыва пограничного слоя......Page 379
16.3. Отрыв пограничного слоя под воздействием самоиндуцированного положительного градиента давления на обтекаемом теле......Page 382
16.4. Отрыв турбулентного пограничного слоя под воздействием скачков уплотнения......Page 385
16.5. Отрыв ламинарного пограничного слоя при взаимодействии с невязким сверхзвуковым потоком......Page 387
16.6. Методы расчета ламинарного отрывного течения в сверхзвуковом потоке......Page 391
16.7. Отрывное течение за плоским уступом......Page 395
17.2. Структура недорасширенной струи......Page 403
17.3. Течение около кромки сопла......Page 404
17.5. Слой сжатого газа и слой смешения......Page 406
17.6. Переходной и основной участки струи......Page 407
17.7. Режимы течения в струе......Page 408
17.8. Применение параболизованных уравнений Навье - Стокса для расчета сверхзвуковой ламинарной струи в сверхзвуковом спутном потоке......Page 410
17.9. О влиянии вязкости на течение недорасширенной струи, распространяющейся в спутном сверхзвуковом потоке......Page 413
17.10. Недорасширенная турбулентная струя в спутном сверхзвуковом потоке......Page 417
17.11. Вязкая струя большой степени нерасчетности......Page 421
17.12. Пространственные струи в спутном сверхзвуковом потоке......Page 425
18.1. Положения кинетической теории газов......Page 430
18.2. Элементы теории взаимодействия газов с поверхностями......Page 447
18.3. Подобие и режимы течений разреженных газов......Page 457
19.1. Общие положения теории свободномолекулярных течений......Page 466
19.2. Одномерные стационарные течения......Page 468
19.3. Поле течения около выпуклого тела......Page 475
19.4. Свободномолекулярное обтекание выпуклых тел......Page 479
19.5. Свободномолекулярное обтекание невыпуклых тел......Page 496
19.6. Метод статистического моделирования......Page 510
19.7. Характерные задачи для свободномолекулярных течений......Page 520
20.1. Уравнение Больцмана и граничные условия......Page 529
20.2. Методы решения кинетического уравнения......Page 530
20.3. Одномерные и пространственные течения......Page 546
20.4. Введение в теорию локального взаимодействия......Page 565
21.1. Методы расчета теплоотдачи и сопротивления тел в области первых столкновений......Page 570
21.2. Численное моделирование процессов массопереноса при больших числах Кнудсена......Page 574
21.3. Массоперенос около полусферы в гиперзвуковом потоке......Page 578
22.1. Граничные условия на обтекаемых поверхностях......Page 582
22.2. Течение Куэтта при малых числах Кнудсена......Page 585
22.3. Методы исследования обтекания тел при низких числах Рейнольдса......Page 586
Список литературы......Page 598