rpd000008973 (160100 (24.04.04).М7 Наноматериалы в авиастроении), страница 2

Прикрепленные файлы: Вопросы Теоретическая гидроаэромеханика.pdf

1. УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКОЕ И ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

а)основная литература:

Л.Г. Лойцянский. Механика жидкости и газа. М.: Наука 2003 г.

Литература из электронного каталога:

1. Лойцянский Л.Г. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. Дрофа, 2003. - 840 с. - Дрофа, 2003.

б)дополнительная литература:

1. E.H. Бондарев. В.Т. Дубасов, Ю.А. Рыжов. С.Б. Свирщевский. Н.В. Семенников. Аэрогидромеханика. М.: Машиностроение, 1993, 608 с.

2. В.Т. Дубасов, Н.В. Семенников. Задачник,по аэрогидромеханике. М.: Изд-во МАИ, 1985.

3. Н.Е. Кочин, И .А. Кибель, Н.В. Розе. Теоретическая гидромеханика. М.: Физматгиз, 1963, т. 1, 570 с.; т. 2. 727 с.

4. Н.Ф. Краснов. Основы прикладной аэрогазодинамики, ч,1, ч.2. М.: Высшая школа, 1990.

5. П. Роуч. Вычислительная гидродинамика. М.: Мир, 1980.

6. Г.С. Садекова, Л.Г. Артамонова. Задачник по теоретической аэродинамике. М.: Изд-во МАИ. 1968.

7. Н.В. Семенников, В.Д. Софронов, А.Н. Колобков. Методические указания к курсовой работе по дисциплине «Аэрогидромеханика». М.: Изд-во МАИ, 1991.

8. Н.В. Семенников. Моделирование отрывного обтекания частей летательного аппарата. М.: Изд-во МАИ. 1993.

в)программное обеспечение, Интернет-ресурсы, электронные библиотечные системы:

1. МАТЕРИАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Мел и доска

Приложение 1
к рабочей программе дисциплины
«Теоретическая гидроаэромеханика »

Аннотация рабочей программы

Дисциплина Теоретическая гидроаэромеханика является частью Общенаучного цикла дисциплин подготовки студентов по направлению подготовки Авиастроение. Дисциплина реализуется на 9 факультете «Московского авиационного института (национального исследовательского университета)» кафедрой (кафедрами) 910Б.

Дисциплина нацелена на формирование следующих компетенций: ОК-2 ,ОК-6 ,ПТ-5 ,ПТ-6 ,ПК-6.

Содержание дисциплины охватывает круг вопросов, связанных с: ознакомлением с основами прикладной аэрогазодинамики и современными методами аэродинамического расчета, предполагающими осведомленность слушателя о наиболее общих законах движения газа, об основных уравнениях обтекания, о вычислительной математике и программировании.

Преподавание дисциплины предусматривает следующие формы организации учебного процесса: Лекция, мастер-класс.

Программой дисциплины предусмотрены следующие виды контроля: промежуточная аттестация в форме Зачет (2 семестр).

Общая трудоемкость освоения дисциплины составляет 2 зачетных единиц, 72 часов. Программой дисциплины предусмотрены лекционные (34 часов), практические (0 часов), лабораторные (0 часов) занятия и (38 часов) самостоятельной работы студента. Материал курса не претендует на полное изложение всех методов аналитического и численного расчетов аэродинамических характеристик и ограничен частью этих методов, усвоение которых позволит правильно ориентироваться в новых проблемах вычислительной аэродинамики.

Ознакомление с основами аэрогазодинамики — необходимое условие успешной подготовки специалиста, который в практической длительности в той или иной мере соприкасается с явлениями, связанными с движением жидкой или газообразной среды. Без знании основ аэрогазодинамики нельзя стать хорошим инженером- конструктором или исследователем ракетно-космических систем, артиллерийской и авиационной техники. Эти знания исключительно важны для разработки современных наземных и морских транспортных средств, обладающих низким гидродинамическим сопротивлением.

Законы аэродинамики используются в строительном деле при проектировании промышленных и гражданских сооружений, испытывающих большие ветровые нагрузки. Широк класс «внутренних» »адач, связанных с газодинамикой двигателей различных видов и назначения (жидкостных реактивных и твердотопливных, внутреннего сгорания и др.), а также с движением жидкости и газа по трубам или каналам.

Приложение 2
к рабочей программе дисциплины
«Теоретическая гидроаэромеханика »

Cодержание учебных занятий

1. Лекции

1.1.1. Введение(АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Содержание курса и задачи механики жидкости и газа. Краткие исторические сведения о развитии МЖГ, аэрогидродинамики различных объектов. Модели жидкостей и газов. Гипотеза сплошности. Принцип обратимости. Основные физико-механические параметры и свойства жидкостей и газов. Стандартная атмосфера. Режимы течений жидкостей и газов. Силовое воздействие потока на тело.

1.2.2. Основы кинематики жидкостей и газов(АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Методы кинематического исследования движения сплошной среды. Установившееся и неустановившееся движения. Линия тока, траектория, трубка тока, струйка. Уравнение расхода для струйки. Уравнение неразрывности. Поступательное, деформационное и вращательное движения частицы сплошной среды. Потенциальное и вихревое движения. Циркуляция вектора скорости.

1.3.1. Основы динамики жидкостей и газов(АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Силы, действующие на частицу сплошной среды. Соотношения между напряжениями и скоростями деформаций. Закон трения Стокса. Ньютоновские и неньютоновские жидкости. Уравнения Эйлера и Навье-Стокса, упрощённые уравнения движения вязкой сплошной среды.

1.3.2. Основы динамики жидкостей и газов(АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Уравнение переноса полной энергии. Полная система уравнений, описывающая движение сплошной среды. Начальные и граничные условия. Интегралы уравнений, описывающих движение сплошной среды. Пределы применимости интегралов. Примеры течений вязких и невязких жидкостей.

1.3.3. Основы динамики жидкостей и газов(АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Гидродинамическое сопротивление. Гидравлический удар. Понятие о подобии явлений в аэрогидромеханике. Виды подобия. Полное и частичное подобие. Критерии подобия. Структурные формулы для аэрогидродинамических сил и моментов. Приведение уравнений, описывающих движение сплошной среды, к безразмерному виду и их анализ.

1.4.1. Основы аэрогидростатики(АЗ: 2, СРС: 3)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Уравнения равновесия жидкостей и газов и их интегрирование. Основной аэрогидродинамический закон. Давление жидкости на помещённую в жидкость наклонную плоскую фигуру, незамкнутую и замкнутую поверхности. Закон Архимеда. Равновесие и устойчивость равновесия тел, плавающих по поверхности жидкости. Равновесие земной атмосферы. Стандартная атмосфера.

1.5.1. Вихревые движения сплошной среды(АЗ: 2, СРС: 3)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Возникновение вихрей в жидкостях и газах. Вихревая линия, вихревая трубка, вихрь, напряженность вихря. Теоремы Стокса, Кельвина и Гельмгольца о вихрях. Условие существования потенциального течения несжимаемой и сжимаемой сплошных сред. Влияние вихря на окружающую сплошную среду. Определение поля скоростей по заданному полю вихрей.

1.5.2. Вихревые движения сплошной среды(АЗ: 2, СРС: 3)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Обобщённая формула Био-Савара и её применение. Взаимодействие вихрей с окружающей сплошной средой. Вихревые слои в идеальной сплошной среде. Вихрь в вязкой сплошной среде. Ядро вихря. Распределение скоростей и давление в ядре и вне ядра вихря, подсасывающее действие вихря. Разрушение в вязкой среде.

1.6.1. Установившиеся потенциальное и непотенциальное течения невязкой

несжимаемой среды

(АЗ: 2, СРС: 3)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Постановка задачи об определении силового воздействия невязкой несжимаемой среды на твердое тело. Метод наложения потенциальных потоков. Потенциалы скорости простейших потенциальных течений, примеры применения метода наложения потенциальных потоков. Потенциалы скорости простого и двойного слоя. Сила и момент, действующие в невязкой среде на замкнутую поверхность. Парадокс д’Аламбера и пути его преодоления.

1.6.2. Установившиеся потенциальное и непотенциальное течения невязкой

несжимаемой среды

(АЗ: 2, СРС: 3)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Плоское потенциальное течение невязкой несжимаемой среды. Функция тока и ее свойства. Комплексный потенциал, комплексная и комплексная сопряженная скорости. Связь теории функций комплексного переменного с плоским потенциальным течением невязкой несжимаемой среды. Простейшие комплексные потенциалы. Безциркуляционное и циркуляционное обтекания окружности. Теорема Жуковского. Основы метода гидродинамических особенностей в задачах обтекания плоских и пространственных тел произвольной формы потоком невязкой несжимаемой среды. Метод вихревого слоя в плоских течениях. Тонкий профиль в несжимаемой среде. Безотрывное обтекание тела вращения при нулевом и ненулевом углах атаки. Обтекание пространственной поверхности произвольной формы с подъемной силой.

1.6.3. Установившиеся потенциальное и непотенциальное течения невязкой

несжимаемой среды

(АЗ: 2, СРС: 3)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Основы теории вихревой несущей нити и вихревой несущей поверхности. Метод дискретных вихрей, панельные методы, методы последовательных приближений.

Плоское неравномерное течение невязкой несжимаемой среды. Методы решения задач обтекания произвольного плоского контура невязким неравномерным потоком. Пространственные неравномерные течения. Примеры решения задач.

Моделирование отрывных течений в модели невязкой несжимаемой среды.

Волновые движения невязкой жидкости.

1.7.1. Основы динамики установившихся течений газа(АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Особенности динамики сжимаемой среды. Уравнения движения невязкого нетеплопроводного газа. Критерий потенциальности установившегося течения газа.

Одномерное установившееся изоэнтропическое течение газа. Основные соотношения. Параметры торможения. Критические параметры. Связь между скоростью и площадью поперечного сечения струи. Сопло Лаваля.

Распространение слабых возмущений в потоке газа. Поверхности разрыва в жидкости и газе. Интегральная форма уравнений газовой динамики.

1.7.2. Основы динамики установившихся течений газа(АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Условия динамической и термодинамической совместности на поверхности разрыва. Классификация разрывов в газе. Ударные волны и скачки уплотнения. Виды скачков уплотнения. Изменение параметров потока при переходе через косой скачок уплотнения. Связь между углом наклона скачка, углом поворота потока и числом Маха потока перед скачком. Предельный угол поворота потока. Коэффициент восстановления полного давления. Системы скачков уплотнения и их использование для торможения сверхзвукового потока. Слабые разрывы в газе. Волны разрежения.

1.8.1. Плоские и пространственные течения газа с большими возмущениями(АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция

Форма организации: Лекция, мастер-класс

Описание: Основное уравнение установившегося течения невязкого газа. Понятие характеристик. Характеристики уравнений движения невязкого газа. Дозвуковые течения газа. Околозвуковые течения. Понятие о критическом числе Маха. Волновое сопротивление. Сверхзвуковые течения газа. Течение П рандтля-Майера. Безударное сжатие. Метод скачков-разрежении. Сверхзвуковое обтекание тел с присоединенной ударной волной. Обтекание круглого конуса при нулевом и ненулевом углах атаки. Особенности обтекания тел с отошедшей ударной волной. Численные методы расчета параметров потока в окрестности тел с отошедшей ударной волной

1.9.1. Плоские и пространственные течения газа с малыми возмущениями(АЗ: 2, СРС: 2)

Тип лекции: Информационная лекция