В книге изложена математическая постановка ряда двумерных задач внешней и внутренней аэродинамики, связанных с обтеканием тел до-, транс- и сверхзвуковым потоком вязкого совершенного газа и течением газа в плоских и осесимметричных каналах. Описан метод численного моделирования на основе уравнений Навье-Стокса и Рейнольдса в предположении Буссинеска относительно рейнольдсовых напряжений с использованием двухпараметрической дифференциальной модели турбулентности. Проанализирован обширный расчетный материал по обтеканию тел и движению газа в каналах простой конфигурации при наличии областей отрывного течения (круговой цилиндр, ромбовидный профиль, осесимметричные и плоские каналы, течение газа в высокотемпературной аэродинамической трубе) в широком диапазоне изменения определяющих параметров задачи.
Монография рассчитана на научных сотрудников и инженеров в области аэродинамики, аспирантов и студентов старших курсов университетов и технических вузов, специализирующихся в области теоретической, вычислительной и прикладной аэродинамики.
Author(s): Башкин В.А., Егоров И.В.
Publisher: ФИЗМАТЛИТ
Year: 2013
Language: Russian
Pages: 342
Tags: Механика;Механика жидкостей и газов;Аэродинамика;
Предисловие......Page 6
Введение......Page 8
1.1. Уравнения динамики вязкой жидкости......Page 13
1.2. Течение в плоском канале......Page 15
1.3. Плоская задача Рэлея......Page 19
1.4. Вращающийся круговой цилиндр в покоящейся жидкости......Page 21
1.5. Вращающийся круговой цилиндр в однородном потоке жидкости......Page 26
Заключение......Page 34
Глава 2. Математическая постановка задачи и численный анализ......Page 35
2.1. Постановка задачи......Page 36
2.2. Аппроксимация уравнений......Page 41
2.3. Решение нелинейных сеточных уравнений......Page 44
2.4. Решение систем линейных алгебраических уравнений......Page 46
Заключение......Page 51
Глава 3. Поперечное обтекание кругового цилиндра дозвуковым потоком совершенного газа......Page 52
3.1. О постановке задачи и численном моделировании......Page 54
3.2. Режимы обтекания......Page 56
3.3. Распределения газодинамических переменных на оси абсцисс......Page 61
3.4. О турбулентном течении......Page 64
3.5. Параметры течения......Page 65
3.6. Коэффициент давления в характерных точках......Page 70
3.7. Аэродинамические характеристики......Page 80
3.8. Сравнение и обсуждение......Page 86
Заключение......Page 96
Глава 4. Круговой цилиндр в трансзвуковом потоке совершенного газа......Page 108
4.1. Круговой цилиндр при числе Моо = 0,8 и больших числах Рейнольдса......Page 110
4.2. Трансзвуковое обтекание кругового цилиндра......Page 123
Заключение......Page 139
Глава 5. Трансзвуковое обтекание ромбовидного профиля......Page 141
5.1. Постановка задачи и условия расчетов......Page 142
5.2. Влияние толщины профиля......Page 144
5.3. Влияние числа Маха на структуру течения......Page 147
5.4. Влияние числа Маха на аэродинамические характеристики......Page 151
Заключение......Page 155
Глава 6. Обращенная задача Рэлея в совершенном газе......Page 157
6.1. Постановка задачи......Page 158
6.2. Обсуждение результатов......Page 162
Заключение......Page 169
7.1. Осесимметричные и плоские симметричные каналы переменного сечения......Page 170
7.2. Плоский симметричный канал с изотермическими стенками с разными значениями температурного фактора......Page 191
Заключение......Page 202
8.1. Плоский несимметричный канал переменного сечения......Page 203
8.2. Сверхзвуковое турбулентное течение вязкого газа в плоском несимметричном канале......Page 219
Заключение......Page 231
Глава 9. Простейший гиперзвуковой воздухозаборник......Page 233
9.1. Схема ПГВ и условия расчетов......Page 235
9.2. ПГВ на расчетном режиме работы (ламинарное течение)......Page 237
9.3. Характеристики замкнутых отрывных зон......Page 243
9.4. Замечания по отрывным зонам......Page 251
9.5. Осредненные характеристики на выходе воздухозаборника......Page 259
9.6. Коэффициент расхода......Page 263
9.7. Местные аэродинамические характеристики......Page 266
9.8. Интегральные характеристики воздухозаборника......Page 273
9.9. Некоторые обобщающие замечания......Page 278
Заключение......Page 281
10.1. ПГВ на нерасчетных режимах работы (ламинарное течение)......Page 282
10.2. ПГВ на расчетном режиме работы (ламинарно-турбулентное течение)......Page 291
10.3. ПГВ на нерасчетном режиме работы (ламинарно-турбулентное течение)......Page 305
Заключение......Page 312
Глава 11. Течение и теплообмен в тракте аэродинамической установки......Page 314
11.1. Аэродинамическая установка ВАТ-104......Page 315
11.2. Постановка задачи......Page 316
11.3. Обсуждение результатов расчетов......Page 320
Заключение......Page 334
Список литературы......Page 336
