Пособие Шашкин — ОСНОВЫ ПРИКЛАДНОЙ ГАЗОДИНАМИКИ — Моделирование газодинамических течений посвящено изложению основ прикладной газодинамики и создано на базе курса лекций по прикладной газодинамике. Основная направленность материала — методы построения приближенных моделей, невязкие и сверхзвуковые течения.
Задачей пособия является:
-проследить логику построения математической модели гидрогазодинамики и получения на ее основе общих уравнений;
-показать, что уравнения прикладной газодинамики являются следствием упрощения общих моделей и дать представление о способах получения этих уравнений;
Из-за ограниченности объема пособия материал изложен так, что в нем нет подробных выкладок. Даны лишь алгоритмы выводов и опорные формулы, которые позволяют читателю легко пройти весь путь получения окончательного результата. Формулы, вывод которых хорошо изложен в распространенных учебных изданиях, сопровождаются только ссылками на эти издания. Некоторые фрагменты материала, особенно важные, по мнению автора, для понимания, в пособии изложены подробно.
Гидродинамика — наука, изучающая законы движения несжимаемой и сжимаемой жидкости (газа). Развитие этой науки проходило как решение проблем, связанных с определением силы сопротивления, оказываемого жидкой (газообразной) средой движущемуся в ней телу. Не останавливаясь подробно на истории гидроаэродинамики отметим некоторые этапы развития этой науки. Первые успехи теории сопротивления, относящиеся к XVII в., были достигнуты благодаря изучению закона падения тел и движения маятника, который служил в то время инструментом для измерения времени. На основе своих опытов Галилей впервые показал, что сопротивление, испытываемое телом, движущимся в жидкой среде, возрастает с увеличением плотности среды и скорости движения. Количественную оценку величины сопротивления Галилей не произвел. В конце XVII и начале XVIII в изучение проблемы сопротивления большой вклад внес Исаак Ньютон. Исследуя движение шара в различных средах, Ньютон установил, что сопротивление шара R пропорционально плотности среды р, квадрату скорости движения v и площади сечения S. Таким образом, был открыт основной закон сопротивления: R = Cpv2S, при этом для шара С= 0.5. В своих теоретических работах Ньютон особенно подробно исследовал движение гипотетической жидкости, состоящей из дискретных частиц. Применительно к ней Ньютон создал так называемую ударную теорию сопротивления пластинки, движущейся под некоторым углом атаки…
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. МЕТОДЫ АСИМПТОТИЧЕСКОГО РЕШЕНИЯ УРАВНЕНИЙ
(Основные понятия)
1.1 Основные символы оценок
1.2 Регулярные и сингулярные возмущения
1.3. Рациональные и иррациональные приближения
1.4 Численные методы — пример рациональных приближений
1.5 Пример исследования двумерного течения в плоском канале
Глава 2 ПРИБЛИЖЕННЫЕ РЕШЕНИЯ УРАВНЕНИЙ ДИНАМИКИ ЖИДКОСТИ И ГАЗА
2.1 Применение осредненных уравнений
2.2. Использование подобия в гидрогазодинамике
2.3 Обтекание тонких тел потенциальным потоком
Глава 3. РАЗРЫВЫ В СОВЕРШЕННОМ ГАЗЕ
3.1 Поверхности разрыва
3.2 Прямой скачок уплотнения
3.3 Косой скачок уплотнения
Глава 4. ОДНОМЕРНЫЕ СТАЦИОНАРНЫЕ ТЕЧЕНИЯ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА.
4.1 Уравнения течения газа в одномерных каналах
4.2 Основные формулы изоэнтропического течения
4.3 Поток в канале переменного сечени
4.4 Движение с подогревом газа
Глава 5. ОДНОМЕРНЫЕ НЕСТАЦИОНАРНЫЕ ТЕЧЕНИЯ ГАЗА
5.1 Уравнения движения
5.2 Инварианты Римана. Волны в газе
5.3 Элементарная теория ударной трубы
5.4 Метод характеристик
Глава 6.ПЛОСКИЕ СВЕРХЗВУКОВЫЕ ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ТЕЧЕНИЯ
6.1 Характеристики в плоском сверхзвуковом течении
6.2 Метод характеристик
6.3 Обтекание сверхзвуковым равномерным потоком выпуклого угла (течение Прандтля — Майера)
Глава 7 ГИПЕРЗВУКОВЫЕ ТЕЧЕНИЯ
7.1 Предельные формулы совершенного газа при М—»оо. Изоэнтропические формулы
7.2 Метод Ньютона
Скачать — Шашкин — ОСНОВЫ ПРИКЛАДНОЙ ГАЗОДИНАМИКИ — Моделирование газодинамических течений >>
