П-Эглит-29-(полгода) (1268360)
Текст из файла
ПРИЛОЖЕНИЕ
-
УКРУПНЕННОЕ НАЗВАНИЕ СПЕЦКУРСА. См. Рабочую программу дисциплины (модуля)
Название спецкурса: Гидравлика открытых потоков
-
Преподаватель (преподаватели): Эглит М.Э., профессор, д.ф.-м.н.
-
Аннотация курса: Рассматриваются гидравлические модели потоков, имеющих открытую поверхность и движущихся под действием силы тяжести вдоль наклонных поверхностей, а также по руслам и лоткам. Описывается вывод уравнений гидравлики открытых потоков, даются примеры постановок задач, возможные приближенные постановки для мелкомасштабных и крупномасштабных процессов, рассматриваются гидравлические прыжки. Выводятся условия устойчивости однородных потоков. Особое внимание уделяется потокам со сложными реологическими свойствами движущегося материала.
-
Тематическое содержание курса:
| Тема 1 | Постановка задач гидродинамики о течениях различных сред по наклонным поверхностям и каналам под действием силы тяжести при наличии свободной поверхности. Уравнения движения. Динамические и кинематические условия на свободной поверхности. Условия прилипания или проскальзывания на дне. Учет возможности вовлечения окружающей среды потоком. |
| Тема 2 | Гидравлическое описание открытых потоков. Понятия линейного и временнớго масштабов процесса. Вывод уравнений, осредненных по глубине потока, в предположениях, что типичная глубина потока много меньше продольного линейного масштаба. Теория мелкой воды. Уравнения гидравлики открытых потоков. |
| Тема 3 | Способы учета трения в осредненных по глубине уравнениях для потоков различной физической природы: для ламинарных и турбулентных потоков однородной жидкости; для потоков, транспортирующих твердую фазу; для потоков глинистых растворов и других вязко-пластических сред; для потоков сыпучих сред. Уравнения гидравлики открытых потоков. Уравнения Сен-Венана. |
| Тема 4 | Уравнения гидравлики для открытых потоков в руслах и каналах. |
| Тема 5 | Мелкомасштабное и крупномасштабное движения. Газодинамическая аналогия. |
| Тема 6 | Распространение малых мелкомасштабных возмущений в однородном потоке. Докритический (спокойный) и сверхкритический (бурный) потоки. |
| Тема 7 | Уравнения для русловых потоков в характеристической форме. Понятие о методе характеристик. Правило для определения числа необходимых краевых условий при постановке краевых задач. |
| Тема 8 | Решения уравнений гидравлики русловых потоков в виде простых волн (волн Римана). |
| Тема 9 | Постановки задач при наличии узких (по сравнению с основным масштабом явления) областей резкого изменения глубины и скорости. Условия на гидравлических прыжках. |
| Тема 10 | Условия эволюционности для гидравлических прыжков. Условие невозрастания потока механической энергии при переходе через прыжок. Прыжки повышения и понижения уровня. |
| Тема 11 | Задача о разрушении плотины. |
| Тема 12 | Уравнения крупномасштабного приближения (теория кинематических волн). Характеристики. Движение по однородному склону. Простые волны, центрированные простые волны. Опрокидывание волн повышения и понижения уровня в кинематической теории. Волны малой амплитуды. |
| Тема 13 | Условия на разрывах в кинематической теории. Условия эволюционности кинематических разрывов. Задача о структуре кинематического разрыва. |
| Тема 14 | Развитие малых возмущений однородного потока на наклонном дне с учетом сил трения. Условия устойчивости однородного потока. |
| Тема 15 | Примеры условий устойчивости для потоков различных сред на склонах и в каналах с различными формами поперечного сечения. Катящиеся волны на склонах и в каналах. |
-
Типовые контрольные задания или иные материалы, необходимые для оценки результатов обучения, характеризующих этапы формирования компетенций.
Вопросы к экзамену
-
Постановка задач гидродинамики о течениях различных сред по наклонным поверхностям и каналам под действием силы тяжести при наличии свободной поверхности. Уравнения движения. Динамические и кинематические условия на свободной поверхности. Условия прилипания или проскальзывания на дне. Учет возможности вовлечения окружающей среды потоком.
-
Гидравлическое описание открытых потоков. Понятия линейного и временнớго масштабов процесса. Вывод уравнений, осредненных по глубине потока, в предположениях, что типичная глубина потока много меньше продольного линейного масштаба. Теория мелкой воды. Уравнения гидравлики открытых потоков.
-
Способы учета трения в осредненных по глубине уравнениях для потоков различной физической природы: для ламинарных и турбулентных потоков однородной жидкости; для потоков, транспортирующих твердую фазу; для потоков глинистых растворов и других вязко-пластических сред; для потоков сыпучих сред. Уравнения гидравлики открытых потоков. Уравнения Сен-Венана.
-
Уравнения гидравлики для открытых потоков в руслах и каналах.
-
Мелкомасштабное и крупномасштабное движения. Газодинамическая аналогия.
-
Распространение малых мелкомасштабных возмущений в однородном потоке. Докритический (спокойный) и сверхкритический (бурный) потоки.
-
Уравнения для русловых потоков в характеристической форме. Понятие о методе характеристик. Правило для определения числа необходимых краевых условий при постановке краевых задач.
-
Решения уравнений гидравлики русловых потоков в виде простых волн (волн Римана).
-
Постановки задач при наличии узких (по сравнению с основным масштабом явления) областей резкого изменения глубины и скорости. Условия на гидравлических прыжках. Условия эволюционности для гидравлических прыжков. Условие невозрастания потока механической энергии при переходе через прыжок. Прыжки повышения и понижения уровня.
-
Задача о разрушении плотины.
-
Уравнения крупномасштабного приближения (теория кинематических волн). Характеристики. Движение по однородному склону. Простые волны, центрированные простые волны. Опрокидывание волн повышения и понижения уровня в кинематической теории. Волны малой амплитуды.
-
Условия на разрывах в кинематической теории. Условия эволюционности кинематических разрывов. Задача о структуре кинематического разрыва.
-
Развитие малых возмущений однородного потока на наклонном дне с учетом сил трения. Условия устойчивости однородного потока. Примеры условий устойчивости для потоков различных сред на склонах и в каналах с различными формами поперечного сечения. Катящиеся волны на склонах и в каналах.
-
Перечень дополнительной учебной литературы:
-
Эглит М.Э. Неустановившиеся движения в руслах и на склонах. М., МГУ, 1986.
-
Стокер Дж.Дж. Волны на воде. М.: Мир, 1977.
-
Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теоретическая физика. Т. VI, Гидродинамика. М.: Наука, 1989
-
Мостков М.А. Гидравлический справочник. М.: Госстройиздат, 1963
-
Уизем Дж. Линейные и нелинейные волны. М.: Мир, 1977.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.














