В. П. Стулов - Лекции по газовой динамике (1161640)
Текст из файла
УДК 531, 533 ББК 22.253 С 88 Стуло в В. Н. Лекции по газовой динамике: Учебник. — Мл ФИЗМАТЛИТ, 2004. — 192 с. — - 1БВХ 5-9221-0213-3. Книга содержит систематическое изложение основных вопросов современной газовой динамики. Математическое моделирование газодинамических процессов строится на базе двух независимых блоков, включающих уравнения баланса и уравнения состояния. Блок уравнений состояния формулируется на основе гипотезы о локальном термодинамическом равновесии. Рассматриваются три основные модели газовой среды: совершенный газ с постоянными теплоемкостями; двух- атомный гвз с релаксацией колебательной энергии молекул; химически реагирующая смесь идеальных газов. Для сгудентов и аспирантов университетов, обучающихся по специальности «Механикагч студентов технических вузов аэромеханического профиля, а также для астрономов и геофизиков.
Ил. 23. Библиогр. 29 назв. Рецензенты: профессор, член-корреспондент РАН В. П. Коробейников, профессор, доктор физико-математических наук С. А. Лосев. © ФИЗМАТЛИТ, 2004 © В. П. Стулов, 2004 1ЯВ5~ 5-9221-0213-3 ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие. Лекция 1. Введение. Физические особенности среды (7). Сжимаемость (7). Роль скорости звука (9). Нелинейные волны (9). Применения в аэродинамике (11).
Применения в теории газовых машин (двигатели, аэродинамические трубы) (13). Прочие приложения (14). Лекция 2. Многокомпонентная химически реагирующая газовая смесь. Уравнения баланса ............. Уравнение сохранения»-й компоненты (15). Уравнение сохранения импульса (17), Уравнение энергии (18).
Понятие энтропии, уравнение производства энтропии (20). Л е к ц и я 3. Уравнение состояния.................... Гипотеза об уравнении состояния (22). Вывод уравнения сохранения энтропии (23). «Силы» и «потоки», их линейная связь (25). Лекция 4. Совершенный газ с постоянными теплоемкостями Однородный нсвязкий газ (27).
Совершенн»яй газ с постоянными теплоемкостями (27). Лекция 5. Совершенный двухатомный газ с релаксацией колебательной энергии. Закон равнораспределения энергии (газ с постоянными теплоемкостями) (32). Квантовый гармонический осциллятор, формула для колебательной энергии в равновесии (ЗЗ). Две подсистемы: поступательно-вращательная н колебательная (34). Колебательная температура (35). Л е к ц и я 6. Химически реагирующая смесь идеальных газов Уравнение состояния (41).
Кинетическая теория скоростей химических реакций (43). Идеально диссоциирующий газ (45). Лекция 7. 'Георня звука. Дисперсия н поглощение звука в релакснрующем газе . Звук в газе без релаксации (48). Звук в релаксирующсм газе (50).
Лисперснонное соотношение (53). Лекция 8. Одномерные нестационарные течения газа. Характеристики . Характеристики (58). Инварианты Римана (6Ц. Простая волна (62). 15 22 27 40 57 Оглавление Л е к ц и я 9. Применение решений типа простой волны к анализу нестационарных течений совершенного газа . 65 Задача о поршне, выдвигающемся из трубы, заполненной газом (65). Центрированная волна разрежения (68). Течение в области, граничащей с областью постоянного течения (или покоя),— простая волна (69). Опрокидывание простой волны сжатия (69). Характеристики уравнений одномерных ностационарных течений релаксирующего газа (70). Предельный переход к равновесному течению (71). Лекция 10.
Теория ударных волн................... Соотношения на сильном разрыве (74). Стационарный прямой скачок уплотнения (77). Адиабата Гюгонио (77). Слабые ударные волны (79). Сильные ударные волны (82). Ударные волны в соворшонном газе с постоянными теплоемкосгями (83). 74 Лекция 12. Нестационарные течения с ударными волнами . Задача о поршне, вдвигающемся в гвз (94). Распад произвольного разрыва (95). Задача о сильном взрыве (98). Лекция 13. Общие свойства стационарного адиабатического течения совершенного газа................. Общие уравнения движения однородного сжимаемого газа (102). Интеграл Бернулли (103). Свойства движения (104). Важные определения (104). Выражения лля параметров потока через параметры торможения и числа М и Л (107).
102 Лекция 14. Одномерная теория сопла Лаваля........ 109 Уравнение обращения воздействия (109). Формула сопла Лаваля (111). Течение релаксирующого газа (112). Течение через простое сопла (114). Течение через сопла Лаваля с уменьшением противодавления: расчетный и нерасчетный режимы (115).
Л е к ци я 15. Неравновесное течение в сопле Лаваля. Метод мгновенного замораживания................ Общие свойства релаксирующего потока при расширении в сопле Лаваля (116). Уравнение релаксации. Замороженное и равновесное течения. Простые решения (117). Три характерных времени для течения в сопле (119). Метод мгновенного замораживания (122). 116 Л е к ц и я 16. Двумерные стационарные течения сжимаемого газа . Двумерные стационарные течения: плоские н осесимметричные (124).
Теорема Крокко о вихрях (126). Потенциал скорости; уравнение для потенциала скорости в сжимаемом газе (128). Переменные годографа. Уравнение Чаплыгина (130). Лекция 17. Трансзвуковые течения сжимаемого газа .. 131 Особенности решения задач в переменных годографа (131). Уравнение Эйлера — Трикоми — трансзвуковой аналог уравнения Чаплы- Лекция 11. Ударные волны в газе с релаксацией......
87 Ударные волны с частичной дисперсией. Зона релаксации (87). Ударные волны с полной дисперсией (90). Оглавление 158 177 Список литературы 190 гина (133). Уравнение для потенциала плоского почти однородного трансзвукового потока газа (135). Лекция 18. Сверхзвуковые течения................. 137 Уравнения характеристик и «условия на характеристиках» (137). Вывод уравнений для характеристик из уравнения для потенциала (139). Характеристики в плоскости годографа для потенциальных течений (140). Течение типа простой волны (141). Обтекание выпуклой стенки (142). Обтекание выпуклого угла. Центрированная волна разрежения (144). Лекция 19.
Стационарное течение газа с релаксацией . 146 Характеристики (146). Обтекание выпуклого угла релаксирующим газом. Качественная картина (147). Решение в окрестности первой характеристики веера (148). Переход к равновесию в течениях с конечными возмущениями на примере центрированной волны разрежения (151) . Л е к ц и я 20. Стационарные течения газа с ударными волнами Поверхности разрыва (153). Косая ударная волна (154). Л е к ц и я 21. Некоторые простые течения с ударными волнами Отражение ударных волн (158).
Обтекание клина (159). Обтекание пластины под углом атаки (160). Обтекание конуса (160). Течение около вогнутой поверхности (162). Лекция 22. Аэродинамика тонкого профиля крыла ... 164 Линеаризация уравнения для потенциала и интеграла Бернулли (164). Дозвуковое обтекание тонкого профиля, закон Прандтля — Глаузрта (165). Сверхзвуковое обтекание тонкого профиля, закон Аккерета (166). Околозвуковой закон подобия для тонких тел (168). Л с к ц и я 23. Сверхзвуковое обтекание затупленных тел.
170 Постановка задачи (170). Основные понятия и определения (172). Принцип независимости от числа Маха (173). Понятие о численных методах расчета сверхзвукового обтекания затупленных тел (173). Л е к ц и я 24. Основные закономерности обтекания затупленных тел Формула Рзлея (177). Формула Ньютона (178). Формула Бузе- мана (179). Закон подобия для течения вблизи линии торможения (181).
Лекция 25. Сверхзвуковое обтекание тонких удлиненных тел Анализ порядков возмущений для тонкого тела в гиперзвуковом потоке (184). Закон подобия при обтекании тонких тел с большой сверхзвуковой скоростью (186). Закон плоских сечений при обтекании тонких тел (188). ПРЕДИСЛОВИЕ Учебник содержит систематическое изложение основ современной газовой динамики. Физическое моделирование исходит из рассмотрения достаточно общей модели .-- мпогокомпопентной смеси химически реагирующих идеальных газов. Модели, используемые в различных приложениях газовой динамики, получаются как частные случаи. Движение газа моделируется на основе уравнений баланса, а состояние -- па основе принципа локального термодинамического равновесия для конечного числа подсистем, составляющих газовую среду.
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}
