rpd000011048 (1011335), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Экзамен (8 семестр)
Семестр: 8
Вид контроля: Э
Вопросы:
-
Отличительные свойства капельных жидкостей как среды движения.
-
Диаграмма состояния бинарной системы «жидкость-пар»
-
Уравнения состояния жидкостей и газов. Эффект сжимаемости.
-
Вязкость воды. Жидкости ньютоновские и неньютоновские.
-
Модель течения воды с учетом сжимаемости в акустическом приближении.
-
Методы Лагранжа и Эйлера описания движения жидкости.
-
Потенциал скоростей
-
Потенциальные течения. Уравнение Лапласа. Краевые условия.
-
Формы уравнения Лапласа в разных системах координат.
-
Потенциал скорости в пространственных течениях.
-
Потенциал скорости в плоских течениях.
-
Динамическая интерпретация потенциала скорости.
-
Краевые задачи для потенциала скорости и для функции тока.
-
Гармонические функции и их свойства. Формулы Грина.
-
Единичные потенциалы.
-
Кинематика свободных поверхностей.
-
Граничные условия на свободной поверхности.
-
Сопротивление трения пластины и тела вращения. Принцип эквивалентной пластины.
-
Расчет коэффициента сопротивления пластины и тела вращения.
-
Принципы моделирования в гидромеханике. Критерии подобия.
Числа Рейнольдса, Фруда, Эйлера, Вебера, число кавитации.
-
Основные понятия кинематики жидкости. Линия тока, трубка тока. Расхождение, циркуляция и вихрь вектора скорости.
-
Закон Архимеда. Линия действия архимедовой силы. Силы и моменты гидростатической природы в связанной системе координат
-
Общее уравнение баланса.
-
Закон сохранения массы. Уравнение неразрывности.
-
Закон сохранения количества движения.
-
Модель линейно-вязкой (ньютоновской) жидкости
-
Уравнения движения вязкой несжимаемой жидкости. Уравнения Навье-Стокса
-
Силовое взаимодействие тел со стационарным потоком невязкой жидкости. Интегральная теорема Эйлера.
-
Уравнения движения невязкой жидкости. Уравнения Эйлера.
-
Интеграл Бернулли с учетом весомости и сжимаемости воды.
-
Интеграл Коши-Лагранжа для потенциального движения.
-
Уравнения движения жидкости и интеграл Коши-Лагранжа в связанной системе координат.
-
Общая задача о потенциальных течениях идеальной несжимаемой жидкости.
-
Основное уравнение гидростатики как частный случай уравнений движения.
-
Архимедова сила и момент от архимедовой силы.
-
Сведение краевой задачи о произвольном нестационарном движении тела в идеальной жидкости к краевым задачам для единичных потенциалов.
-
Количество движения и кинетическая энергия идеальной жидкости. Матрица присоединенных масс. Её свойства для различных случаев симметрии тела и систем координат.
-
Гидродинамические силы и моменты инерционной природы.
-
Гидродинамические силы и моменты, действующие на тело вращения.
-
Парадокс Даламбера. Момент Мунка.
-
.Приближенный расчет присоединенных масс. Метод эквивалентного эллипсоида. Метод, основанный на теории тонкого тела (гипотеза плоских сечений).
-
Численные методы определения единичных потенциалов и присоединенных масс.
-
Экспериментальные методы определения присоединенных масс.
-
Циркуляционно-отрывная теория расчета позиционных гидродинамических сил оперенного тела вращения.
-
Кинетическая энергия потенциального течения жидкости, вызванного движением тела. Присоединённые массы.
-
Пересчет присоединенных масс к новым осям координат.
-
Влияние плоскостей симметрии тела на значения присоединенных масс.
-
Расчет присоединенных масс оперенного тела вращения.
-
Гидродинамические силы инерционной природы, действующие на тело вращения при его нестационарном поступательном прямолинейном движении.
-
Гидродинамический момент инерционной природы на теле вращения.
-
Гидродинамические силы, действующие на тело вращения при его равномерном движении по окружности с постоянным углом атаки.
-
Гидродинамические силы, действующие на тело вращения при его равномерном движении по окружности с постоянным углом атаки
-
Природа сил сопротивления тел вращения в вязком потоке. Принцип эквивалентной пластины
-
Силы и моменты, действующие в идеальной жидкости на тело вращения при его равномерном поступательном движении и вращении по окружности
-
Ламинарный и турбулентный пограничный слой. Интегральное соотношение импульсов.
-
Применение эмпирических и полуэмпирических соотношений при решении интегрального соотношения импульсов для турбулентного пограничного слоя. Формулы Фолкнера, Прандтля – Шлихтинга.
-
Интегральные соотношения пограничного слоя.
-
Уравнения Рейнольдса для турбулентных течений.
-
Модели турбулентности. Проблема замыкания уравнений турбулентных движений.
-
Основные задачи теории кавитационных течений.
-
Парадокс Бриллюэна. Основные гидродинамические схемы кавитационных течений (схемы Кирхгофа, Жуковского-Рошко, Рябушинского, Эфроса и др.).
-
Численное решение кавитационных задач на основе метода интегральных уравнений.
-
Форма каверны в первом приближении. Габаритные размеры каверны.
-
Всплытие и скос каверны.
-
Расход газа, потребный для поддержания вентилируемой каверны. Различные режимы уноса газа из каверны.
-
Приближенная теория нестационарных осесимметричных каверн. Принцип независимости расширения каверны.
-
Приближенная теория стационарных осесимметричных каверн. Метод «жидкого кольца». Уравнение расширения сечения.
-
Влияние силы тяжести на профиль каверны.
-
Гидродинамические силы на наклонном кавитаторе. Скос оси каверны.
-
Пульсирующие каверны
-
Гидродинамические нагрузки, действующие на наклонную пластину при нулевом числе кавитации.
-
Физические процессы, происходящие при входе тела в воду. Различные стадии погружения. Кавернообразование. Поверхностное и глубинное смыкание каверны.
-
Задача об ударе плавающего тела о неподвижную жидкость и о погружении тела в жидкость.
-
Гидродинамические нагрузки при входе в воду заостренных тел.
-
Критерии подобия при моделировании входа тел в воду.
-
Наклонный вход в воду. Влияние угла входа и угла атаки на гидродинамические нагрузки
-
Метод эквивалентного тела в гидродинамической задаче проникания тел в воду
-
Силы и моменты, действующие на глиссирующие удлиненные тела.
-
Физические процессы, происходящие при глиссировании тела по свободной поверхности.
-
Гидродинамические силы и моменты, действующие на глиссирующую пластину.
-
Гидродинамические характеристики подводного крыла вблизи свободной поверхности.
-
Гидродинамические силы и моменты, действующие на аппарат. Их состав и структура.
-
Позиционные и демпфирующие силы и моменты подводного аппарата.
-
Силы и моменты, действующие на оперение и рули при сплошном обтекании. Шарнирный момент.
Расчет и анализ гидродинамических сил и моментов, действующих на двухсредный ЛА..doc
Блок №2 Прикладная гидромеханика (8 семестр)
Курсовая работа(проект) №1 Расчет и анализ гидродинамических сил и моментов, действующих на двухсредный ЛА.
Трудоемкость(объем часов): 20
Тематика: Расчет и анализ гидродинамических характеристик двухсредных ЛА.
Типовые варианты:
Каждое индивидуальное задание содержит 2 раздела:
1 Расчет гидродинамических характеристик (ГДХ) оперенного тела вращения.
2. Расчет потенциального обтекания неоперенного тела вращения
Задания в части выполнения пункта I. имеют цель исследовать зависимость гидродинамических характеристик оперенного тела вращения от его основных геометрических параметров и параметров движения
Задание 1. Исследовать влияние относительного расположения хвостового оперения xоп на гидродинамические характеристики аппарата.
Задание 2. Исследовать влияние размаха хвостового оперения lоп на гидродинамические характеристики аппарата.
Задание 3. Исследовать влияние удлинения хвостового оперения оп на гидродинамические характеристики аппарата.
Задания в части выполнения пункта 2. имеют цель исследовать зависимость характеристик потенциального течения около
неоперенного тела вращения от формы его носовой и кормовой частей.
Задание 1. Исследовать влияние формы носовой части на вид зависимости коэффициента давления по длине аппарата.
Задание 2. Исследовать влияние формы кормовой части на вид зависимости коэффициента давления по длине аппарата.
На основе полученных результатов строятся номограммы границы бескавитационного обтекания.
Рубежный контроль 1..doc
Блок №1 Прикладная гидромеханика (7 семестр)
Рубежный контроль №1 Рубежный контроль 1.
Тип: Тестирование
Тематика:
Перечень вопросов и задач:
1. Отличительные свойства капельных жидкостей как среды движения.
2. Диаграмма состояния бинарной системы жидкость-пар
3.Вязкость воды. Жидкости ньютоновские и неньютоновские
4. Уравнение состояния воды. Эффект сжимаемости.
5. Критерии подобия в течениях жидкости: числа Фруда, Рейнольдса, кавитации и др.
6. Методы Лагранжа и Эйлера описания движения жидкости.
7. Потенциал скоростей
8. Уравнение Лапласа.
8. Формы уравнения Лапласа в разных системах координат.
9. Потенциал скорости в пространственных течениях.
10. Потенциал скорости в плоских течениях.
11.Краевые задачи для потенциала скорости и для функции тока.
12. Гармонические функции и их свойства. Формулы Грина.
13. Единичные потенциалы.
14. Кинематика свободных поверхностей.
Рубежный контроль 2..doc
Блок №1 Прикладная гидромеханика (7 семестр)
Рубежный контроль №2 Рубежный контроль 2.
Тип: Тестирование
Тематика:
Перечень вопросов и задач:
-
1. Уравнения равновесия жидкости.
-
Давление жидкости на стенку.
-
Закон Архимеда.
-
Силы и моменты гидростатической природы в связанной системе координат.
-
Кинетическая энергия потенциального течения жидкости, вызванного движением тела.
-
Понятие присоединенной массы. Матрица присоединённых масс.
-
Присоединённые массы пространственных и плоских тел простейшей формы.
-
Пересчет присоединенных масс к новым осям координат.
-
Влияние плоскостей симметрии тела на значения присоединенных масс.
-
Расчет присоединенных масс тел составной конфигурации.
-
Расчет присоединенных масс по гипотезе плоских сечений.
-
Расчет присоединенных масс по принципу эквивалентного тела.
-
Аналитические, приближенные и численные методы расчета присоединенных масс.
-
Гидродинамические силы и моменты инерционной природы.
-
Парадокс Даламбера. Момент Мунка.
-
Гидродинамический момент инерционной природы на теле вращения
-
Гидродинамические силы, действующие на тело вращения при его равномерном движении по окружности с постоянным углом атаки
-
Гидродинамические силы инерционной природы, действующие на тело вращения при его нестационарном, поступательном, прямолинейном движении
-
Экспериментальные методы определения присоединенных масс.
Рейтинговая оценка (7 семестр).doc
Промежуточная аттестация №1
Рейтинговая оценка (7 семестр)
Семестр: 7
Вид контроля: Р
Вопросы:
-
Введение. Предмет прикладной гидромеханики. Типы задач гидромеханики.
-
Физические свойства капельных жидкостей как среды движения.
-
Агрегатные состояния жидкостей.
-
Поверхности раздела сред. Поверхностное натяжение. Формула Лапласа.
-
Плотность жидкостей.
-
Уравнения состояния воды. Адиабата Тейта.
-
Диаграмма состояния бинарной системы "жидкость-пар".
-
Вязкость, сжимаемость и теплопроводность воды и других жидкостей.
-
Реология жидкостей. Ньютоновские жидкости. Неньютоновские жидкости.
-
Подобие течений. Теория размерностей. Пи - теорема.
-
Теория подобия и моделирования течений жидкости.
-
Теоретические и экспериментальные методы гидродинамических исследований.
-
Критерии подобия для течений жидкости.
-
Математические модели течений капельных жидкостей.
-
Кинематика течений жидкости.
-
Кинематика потенциальных течений несжимаемой жидкости. Уравнение Лапласа.
-
Кинематика свободных поверхностей.
-
Единичные потенциалы
-
Законы сохранения. Интегральная и дифференциальная формы.
-
Уравнения движения невязкой (идеальной) жидкости.
-
Интеграл Бернулли
-
Потенциальные течения жидкости.
-
Движение вязкой несжимаемой жидкости.
-
Интеграл Коши-Лагранжа
-
Уравнения Навье-Стокса.
-
Турбулентное течение жидкой среды.
-
Уравнения Рейнольдса осредненного турбулентного движения
-
Модели турбулентности
-
Теория пограничного слоя . Дифференциальные уравнения ламинарного и турбулентного пограничного слоя.
-
Интегральные соотношения пограничного слоя.
-
Осесимметричный пограничный слой на теле вращения
-
Гидравлические методы механики жидкости
-
Уравнение механической энергии - уравнение Бернулли.
-
Течение несжимаемой жидкости в трубах. Коэффициент сопротивления трения.
-
Местные гидравлические сопротивления.
-
Учет сжимаемости воды
-
Уравнения равновесия жидкости.
-
Давление жидкости на стенку.
-
Закон Архимеда.
-
Силы и моменты гидростатической природы в связанной системе координат.
-
Кинетическая энергия течения жидкости, вызванная движением тела
-
Понятие присоединенной массы. Матрица присоединённых масс.
-
Аналитические, приближенные и численные методы расчета присоединенных масс.
-
Присоединённые массы пространственных и плоских тел простейшей формы.
-
Гидродинамические силы и моменты инерционной природы.
-
Парадокс Даламбера -Эйлера. Момент Мунка.
-
Экспериментальные методы определения присоединенных масс.
-
Несущие свойства подводного крыла. Индуктивное сопротивление.
-
Подводное крыло вблизи свободной поверхности.
-
Циркуляционно-отрывная модель обтекания крыла малого удлинения.
-
Силы и моменты органов стабилизации и управления
-
Сопротивление трения и сопротивление формы.
-
Методы расчета ламинарного и турбулентного пограничного слоя .
-
Многослойные схемы пограничного слоя.
-
Сопротивление трения пластины и тела вращения.
-
Принцип эквивалентной пластины.
-
Влияние вязкости на поперечные силы и моменты.
-
Управление течением жидкости в пристенном слое
-
Применение растворов полимеров . Эффект Томса. Количественная оценка эффекта. Деструкция полимеров.
-
Характеристики волновых течений.
-
Волны на поверхности жидкости при движении погруженного тела.
-
Гидродинамические силы и моменты волновой природы.
-
Пространственные волны в тяжелой жидкости.
-
Общая гидродинамическая задача при движении тела во взволнованной жидкости.
Рубежный контроль 3.doc