Г.Г. Чёрный - Течения газа с большой сверхзвуковой скоростью (1161624)
Текст из файла
13-0.4 Горпнор Горинироеич Черный Течении газа с большой сверхзвуковой скоростью Редактор С. Н. Шустов Техн. релантор С. С. Гаврилов Корректор А. С. Балулого Слепо в набор 3)ЧП!959 г. Подписано к печати 10ГХ) 1959 г. Бумаге бох92Л, Фнз. печ. л. 13,75. Услови. печ. л. 13,75. Уч. нзл. л. 14,35. Тираж 7 ЗЮ зкз. Т-П041 Пена книги 9 р. 20 к. Заказ 559. Госуларственное издательство физико-математической литературы.
Р)оскал, В-71, Ленинский проспект, 15. Типографии )Л 2 им. Евг. Соколовой УПП Ленсовизрхозз. Ленинграл, Измайловский пр., 29. ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие Введение й 1. 52 $3 64 Глава 1. Общие сведения об обтекании тел идеальным газом с большой сверхзвуковой скоростью 1. Постановка задачи о сверхзвуковом обтекании тела идеальным газом 2.
Лополнительиые замечания к постановке задачи о сверхзвуковом обтекании тел . 3. Характерные свойства течений с большой сверхзвуковой скоростью . 4. Закон подобия при обтекании тел фиксированной формы с очень большой сверхзвуковой скоростью П. Обтекание тонких, заостренных впереди тел с большой сверхзвуковой скоростью . 1. Оценка величины возмущений, возникающих при сверхзвуковом движении тел в газе 2. Закон подобия при обтекании тонких тел с большой сверхзвуковой скоростью . 3.
Упрощение уравнений обтекания тонких тел при большой сверхзвуковой скорости . 4. Закон плоских сечений при обтекании тонких тел с большой сверхзвуковой скоростью . 5. Примеры использования закона плоских сечений Ю П!. Закон сопротивления Ньютона; метод касательных конусов (или клиньев); формула Буземана и метод пограничного слоя 1. Закон сопротивления Ньютона 2.
Использование формулы Ньютона для определения аэродинамических характеристик тел и для нахождения тел с минимальным сопротивлением, 3. Метод касательных конусов (илн клиньев) 4. Формула Буэемана 29 29 39 49 Глава 55 67 69 76 Глава 99 105 112 1ь 9 Замечания исторического характера и отличительные особенности аэродинамики больших сверхзвуковых скоростей ... 9 Основные аэродинамические задачи, связанные с движением летательных аппаратов при большой сверхзвуковой скорости 14 Некоторые сведения о свойствах воздуха при высокой температуре 17 Методы экспериментального изучения течений газа при очень больших скоростях .
23 ОГЛАВЛЕНИЕ 5. Определение формы тел с наименьшин сопротивлением при использовании формулы Буземана .............. 118 6. Метод пограничного слон, 125 7. Использование закона плоских сечений в методе пограничного слоя 134 8. Метод пограничного слоя: примеры .. . .. . , . . . , , . 138 Глава 1т7. Метод использования соотношений на скачке уплотнения н в простой волне ............., ... 146 1, Общие замечания о методах расчета сверхзвукового обтекания профилей 146 2, Точный метод, использующий соотношения на скачке и в простой волне 150 3.
Взаимодействие возмущений со скачком уплотнения ..... 155 4. Обтекание тел, близких к клину, и тонких профилей под большим углом атаки . 164 5. Приближенный метод, использующий соотношения на скачке и в простой волне (зйосн-ехрапз|оп шерпоб)......... 173 6. Обобщение на случаи обтекания тел вращения.....,, 176 Глава Ч. Влияние малого затупления переднего конца тела иа его обтекание потоком с большой сверхзвуковой скоростью 180 1.
Вводные замечания и формулировка задачи......... 180 2. Обтекание пластины с тупой передней кромкой и круглого цилиндра, поставленного торцом к набегающему потоку... 185 6 3. Обтекание тонкого клина с затупленной передней кромкой . 195 6 4. Обтекание тонкого затупленного конуса . . ., . . . .. . . 201 6 5. Закон подобия при обтекании тонких тел с малым затуплением переднего конца 205 210 Литература 2!8 Предметный указатель ПРЕДИСЛОВИЕ Решение ряда важных научных и технических задач, возникших в последние годы, связано с изучением движения тел в газе с очень большой сверхзвуковой скоростью. Полет тел в атмосфере со скоростью порядка нескольких километров в секунду сопровождается явлениями, влиянием которых на интересные для практических приложений характеристики взаимодействия тела с окружающей средой можно пренебрегать при умеренных сверхзвуковых скоростях полета.
В местных зонах вблизи движущегося с большой сверхзвуковой скоростью тела может происходить значительное повышение температуры воздуха. Повышение температуры вызывает физико-химические процессы. не позволяющие считать воздух совершенным газом с постоянной теплоемкостью: возбуждение вибрационных степеней свободы молекул, диссоциацию молекул компонент воздуха и химические реакции между ними, ионизацию атомов. Эти процессы из-за большой скорости их протекания могут не быть термодинамически равновесными. При больших сверхзвуковых скоростях полета становится необходимым наряду с нахождением сил, действующих на тело, определять тепловые потоки, идущие от нагретого воздуха к поверхности тела.
Прн этом нужно учитывать физико-химические превращения, происходящие в потоке. Кроме того, вследствие не всегда возможного отвода внутрь тела больших количеств тепла. выделяющегося в воздухе вблизи обтекаемой им поверхности, могут происходить оплавление и сублимация поверхностного слоя тела. В настоящее время проводятся обширные физические исследования (в условиях полета и, главным образом, в аэродинамических и ударных трубах и в других специальных установках) и теоретические изыскания для оценки возможного влияния на обтекание тел перечисленных выше факторов, а также разрабатываются приближенные методы учета этого влияния.
Наряду с этим в течение последних десяти лет интенсивно разрабатывается теория обтекания тел идеальным газом с постоянными теплоемкостями. Эта теория является необходимым шагом в изучении обтекания тел с очень большой скоростью и позволяет пгидисловив простыми средствами получить многие важные результаты. Отдельные ее разделы носят законченный характер. и их изучение должно уже теперь стать необходимым звеном при подготовке специалистов— аэродинамиков, работающих над осуществлением полетов с очень большими скоростями. Теории обтекания тел идеальным газом при очень больших скоростях посвящено много работ, но специальных книг по этому вопросу пока нет ни в СССР, ни за рубежом, хотя почти все выходящие в последние годы руководства по аэродинамике отводят некоторое место теории течений газа при очень больших скоростях, в особенности закону подобия при больших значениях числа Маха.
В связи со все более расширяющимся кругом научных работников и инженеров, привлекаемых к решению задач осуществления полета с очень большими скоростями, а также в связи с необходимостью ознакомления студентов и аспирантов, специализирующихся в области аэродинамики, с теорией обтекания тел с очень большой скоростью, представляется целесообразным изложить в систематизированном виде основы теории и наиболее важные методы расчета движений идеального газа при очень больших скоростях.
Предлагаемая книга основана на материале специальных курсов, читавшихся автором в 1954 †19 гг. на механико-математическом факультете Московского государственного университета, лополненном данными новых работ по рассматриваемым в ней вопросам. Книга не претендует на исчерпывающее освещение всех важных вопросов, касающихся течений идеального газа с большой сверхзвуковой скоростью. В двух первых главах книги содержатся общие сведения об обтекании тел сверхзвуковым потоком и, в частности, изложена получившая уже широкое распространение теория обтекания тонких тел потоком с большой сверхзвуковой скоростью. В специальную часть книги (главы Ш вЂ” Н) включены лишь те разделы теории течений идеального газа с большой сверхзвуковой скоростью, в разработке которых в той или иной степени принимал участие автор. По этой причине в книге остался неосвещенным интересный и важный вопрос о течении газа вблизи затупленного переднего конца тела при наличии местной дозвуковой зоны.
Обзор работ по этому вопросу можно найти в статье Нап !)уке, ТЬе апрегзоп!с Ь)пп1-Ьоду ргоЬ1еш. Речьечг апб ех1епзюп ! А5 Ргерпп! Ьй 801, Лап. 19о8 (см. также Лонги. Аегоп. БсЬ 25, 8, 1958). Автор не включил в книгу вопрос о влиянии на течения с большой сверхзвуковой скоростью отступлений свойств воздуха от свойств совершенного газа с постоянными теплоемкостями. Это обьясняется главным образом тем, что учет этого влияния не представляет принципиальных трудностей; методы расчета течений с большой сверхзвуковой скоростью, изложенные в гл. 1!! и в гл. !Н, могут быть пгвдисловпв легко обобщены на случай газа, свойства которого отличаются от свойств совершенного газа с постоянными теплоемкостями.
Однако при этом расчеты становятся значительно более громоздкими, а их результаты — трудно обозримыми, Как уже говорилось, в книге совсем не рассмотрено влияние вязкости на течения газа с большой сверхзвуковой скоростью. Вопрос о влиянии вязкости наряду с вопросом о теплопередаче является фундаментальным для газовой динамики очень больших скоростей и находится сейчас в стадии весьма интенсивных исследований; алесь еще много нерешенных проблем. С состоянием вопроса можно ознакомиться по обзорной статье Ь. 1.еез, Кесеп! бете!оршеп!з !и пурегзошс 11ож.
Характеристики
Тип файла DJVU
Этот формат был создан для хранения отсканированных страниц книг в большом количестве. DJVU отлично справился с поставленной задачей, но увеличение места на всех устройствах позволили использовать вместо этого формата всё тот же PDF, хоть PDF занимает заметно больше места.
Даже здесь на студизбе мы конвертируем все файлы DJVU в PDF, чтобы Вам не пришлось думать о том, какой программой открыть ту или иную книгу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
