Механика жидкости и газа Лойцянский Л.Г. (1014098), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Общий случай движения твердого тела сквозь несжимаемую идеальную жихкость. Определение потенциала скоростей. Главный вектор и главный момент сил давления потока на тело. 437 4 71. Коэффициенты,присоединенных масс". Свойство симметрии. „Присоединенная" кинетическая энергия. Определение „присоединенных масс" поступательно движущегося цилиндра, шара и эллипсоцха . 441 6 72. Элементы теории крыла конечного размаха. Вихревая система крыла. Гипотеза плоских сечений.
Геометрические и действятельиые углы атаки. Подъемная сила и „индуктивное' сопротивление 449 $73. Основные формулы теории „несущей линии". „Индуктивная скорость" и,индуктивный угол . Прямая задача определения подъемной силы и ицхуктивного сопротшшения по заданному распределению циркуляции . 455 0 74.
Крыло с минимальным индуктивным сопротивлением. Эллиптическое распределение циркуляции. Связь между коэффициентами индуктивного сопротивления и подъемной силы. Основное уравнение теории крыла и понятие о его интегрировании 460 Г л а на ч(И. Имнвмикв вязкой жидкости и газа 5 75. Внутреннее трение и тшшопроводность в жидкостях и газах.
Законы Ньютона и Фурье. Влияние температуры на коэффициенты вязкости и теплопроводности. Число а....... 467 Я 76. Обобщение закона Ньютона иа случай произвольного двикения среды. Закон линейной связи между тенэорами напряжений и скоростей деформации ............ 471 5 77. Общие уравнения движения вяакой жидкости. Лииамические уравнения и уравнение баланса энергии. Граничные условия движения жидкости с трением и теплопровцаиостью ..... 475 9,7(х Понятие о подобии гидродинамических явлений. БезразмерЯ ные уравнения движения вязкой жидкости и газа.
Условия подобия 481 5 79 Ламинарное движение вязкой несжимаемой жидкости по цилиндрической трубе 487 5 80. Обтекание шара при очень малых значениях числа Рейнольхса. Формула сопротивления шара по Стоксу и ее обобщения .. 496 5 81. Вихревые линии в идеальной и вязкой жцхкости. Сохраняемость вихревых линий при отсутствии внутреннего трения. Лиффузия вихря в вязкой жидкости ...... .. .... 503 $ 82.
Одномерное прямолинейное движение сжимаемого вязкого газа. Пзижение внутри скачка уплотнения, Понятие о толщине скачка .. 510 $ 83. Работа внутренних снл н диссипация механической энергии з движущейся вязкой среде . 516 9 84. Обтекание тел жидкостью и газом при больших значениях числа Рейнольдса.
Основные уравнения теории ламинарного пограничного слоя 519 5 85. Ламинарный пограничный слой на пластинке, продольно обтекаемой несжимасмойжидкостью.Неизотермическоедвижение 531 $ 86. Ламинарный пограничный' слой при степенном задании скорости внешнего потока ((=схм.............. 540 5 87. Ламииарный пограничный слой в общем случае задания скорости внешнего потока. Применение уравнения импульсов для приближенного расчета ламннарного цограиичного слоя... 549 9 88.
Способы определения функций 0(77, Н(77 и г"(Д. Приближенный метод расчета ламинарного пограничного слоя .. . 556 $ 89. Ламинариый пограничный слой иа пластинке, продольно обтекаемой сжимаемым газом при больших скоростяю Случай линейной зависимости коэффициента вязкости от температуры.(п — 11 .. 565 5 9В Ламинарный пограничный слой на пластинке при любом законе связи между вязкостью и температурой и при числе э=!. Обтекание крылоного профиля потоком больших скоростей 575 Г л а в а 1Х. Турбулентное движение 91. Переход ламинарного движения в турбулентное. Критическое рейнольдсово число 581 92.
Область и „точка перехода. Явление,кризиса обтекания . 587 6 93. Основные уравнения осредненного турбулентного движения. Тензор турбулентных напряжений ............. 594 94. Турбулентное движеннежидкости в плоской н нруглой трубе, Логарифмические формулы скоростей........... 602 95. формулы сопротивления гладких труб прн турбулентном движении жидкости. Ламинариый подслой......... 609 6 96. Влияние шероховатости стенок трубы иа ее сопротивление. Предельные режимы тпчення. Режим установившейся шероховатости .
616 9У. Турбулентный пограничный слой на продольно обтекаемой пластине. Сопротивление пластины............. 621 6 98. Турбулентный пограничный слой на крыловом профиле при малом продольном перепаде давлений ..... ...... 629 6 99. Турбулентный пограничный слой иа крыловом профиле при значительных продольных перепадах давления ....... 634 6 100. Профильное сопротивление крыла.
Разложение профильного сопротивления на сопротивление трения и сопротивление давлений. Обратное влияние пограничного слоя на распределение давлений по поверхности обтекаемого профиля .. 638 6 101. Приближенные формулы профильного сопротивления крыла и крылового профиля в решетке .............. 645 6 !02. Основные закономерности „свободной турбулентности". Плоская турбулентная струя в пространстве, заполненном той же жидкостью 654 й 103. Турбулентный след за обтекаемым телом.......... 664 6 104.
Рассеяние турбулентных возмущений в жидкости. Случай изотропной и однородной турбулентности. Закон сохранения момента возмущений ......... ....... 668 ПРЕДИСЛОВИЕ В основу настоящего курса положены лекции, читанные автором в Ленинградском политехническом институте им. М. И. Калинина. Название книги подчеркявает, что содержание этих лекций является естественным продолжением общего курса теоретической механики и не претендует на удовлетворение специализированных программ авиационных, судостроительных, машнностроятельных н других агузов. В наше время техника каждый день выдвигает перед механикой жндьости н газа новые и разнообразные задачи, требуя от инженера умения самостоятельно и творчески применять самые разнохарактерные как теоретические, так и экспериментальные приемы для нх решения.
Опыт многолетнего общения автора с липами, занимающимися практическими примененнямв гвдродннамнкв, показывает, что главной причиной встречающихся у ннх затруднений являетса по большей части не столько отсутствие специальных знаний, сколько недостаточное понимание общих физических основ.
Воспитание советского инженера, исследователя и рашюналнзатора, активного борца за новую технику, ставят перед преподаванием общего курса гндроаэродннамнкя прежде всего задачу серьезного н четкого изложения основных представлений механики жидкости н газа, выяснения своеобразия ее методов и созлання у учащегося правильного понимания физической сущности используемых техникой гндроаэродинамнческих процессов.
Только такое, направленное вглубь, а не вширь, изложение может дать в руки инженера способность легко осваивать новое и самому это новое созлавать. Отсюда, с другой стороны, конечно, не следует, что общий курс механики жидкости н газа должен содержать лишь теоретическое изложение основных законов и быть оторванным от практических применений. Приходятся, однако, ванду крайнего разнообразии современных применений гидроаэродннамнкн, довольствоваться лишь изложением отдельных, наиболее важных областей приложения теории. Так, например, настоящий курс подчинен в этом смысле общей для подавляющего большинства технических приложений гндроаэродннамикн проблеме вззтиодействня жидкости нли газа с дввжущямися в ннх твердыми теламн нли со стенками труб н каналов, сквозь которые пгддисловив жидкость и газ протекают.
Это направление определило и все содержание курса. Первые три главы курса посвящены изложению общих положений кинематики, статики н динамики жидкостей и газов, установлению основных уравнений, формулировке главнейших законов и теорем. Стремление к максимальному приближению к процессам, происходящим при движениях с большими скоростямн, заставляет тесно связывать динамические явления с термодинамическим балансом знергни в них. В четвертой главе излагается простейшая задача одномерного движения сжимаемого газа по трубе и распространение в газе возмущений как малой, так и конечной интенсивности; здесь же даются злементарные представления о скачке уияотнения, о явлениях в сверхзвуковом сопле, о влиянии притока тепла на одномерное течение газа и др.
Пятая глава содержит изложение классических результатов теории плоского безвихревого движения идеальной несжимаемой жидкости, в частности, злементов теории крылоного профиля в плоскопараллельном потоке. Шесэая глава дает злементарное представление о плоском безвихревом потоке сжимаемого газа прн больших до- и сверхзвуковых скоростях. Содержание втой главы не может претендовать на полноту изложения столь быстро развивающейся и сложной с теоретической стороны области. Седьмая глава содержит основные вопросы теории пространственного потока идеальной несжимаемой жидкости. В качестве практических приложений излагаются задачи о протекании жидкости сквозь осесимметричный канал, о стационарном и не стационарном простран- ! ственном обтекании тела и, наконец, элементы теории крыла конечного размаха.