П-Эглит-30-(полгода) (1268361)
Текст из файла
ПРИЛОЖЕНИЕ
-
УКРУПНЕННОЕ НАЗВАНИЕ СПЕЦКУРСА. См. Рабочую программу дисциплины (модуля)
Название спецкурса: Гидродинамика открытых потоков
-
Преподаватель (преподаватели): Эглит М.Э., профессор, д.ф.-м.н.
-
Аннотация курса: Рассматриваются вопросы математического моделирования потоков, движущихся под действием силы тяжести вдоль наклонных поверхностей, а также по руслам и каналам и имеющих открытую поверхность. Особое внимание уделяется потокам со сложными реологическими свойствами движущегося материала. Такими потоками являются многие природные потоки на горных склонах и потоки, несущие взвешенные частицы, которые используются в горнодобывающей, химической, пищевой, бумажной промышленности, при бурении нефтяных скважин, при производстве полимеров.
-
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. |
| Тема 2 | Динамические и кинематические условия на свободной поверхности. Условия прилипания или проскальзывания на дне. Учет возможности вовлечения окружающей среды потоком. |
| Тема 3 | Определяющие (реологические) соотношения для сред различной физической природы. Эксперименты по определению реологических свойств. Ламинарное установившееся сдвиговое течение, зависимость сдвигового напряжения от скорости сдвига. Ньютоновская (линейно-вязкая) жидкость. |
| Тема 4 | Зависимости сдвигового напряжения от скорости сдвига при ламинарном сдвиговом течении неньютоновских жидкостей. Различные типы неньютоновских жидкостей; жидкости с пределом текучести. Понятие эффективного коэффициента вязкости. |
| Тема 5 | Понятие о турбулентности. Осреднение пульсирующих величин. Свойства операции осреднения. Уравнения Рейнольдса. Физический смысл турбулентных напряжений. Число Рейнольдса, физический смысл. |
| Тема 6 | Понятие числа Рейнольдса для неньютоновских жидкостей. Проблема осреднения реологических соотношений для неньютоновских жидкостей. |
| Тема 7 | Полуэмпирические теории турбулентности. |
| Тема 8 | Примеры замкнутых систем уравнений и постановок задач о турбулентных открытых потоках. |
| Тема 9 | Задача о ламинарном установившемся течении слоя вязкой жидкости по наклонной плоскости под действием силы тяжести. Стационарный профиль скорости. |
| Тема 10 | Выражение для напряжения трения на дне через среднюю по сечению скорость и глубину потока. Коэффициент трения. Формула, связывающая коэффициент трения и число Рейнольдса. |
| Тема 11 | Задачи о ламинарном установившемся течении слоя неньютоновской степенной и бингамовской жидкостей по наклонной плоскости под действием силы тяжести. Связи между величиной трения на дне, средней по сечению скоростью и глубиной потока. Формулы для коэффициента трения. |
| Тема 12 | Различные возможные определения числа Рейнольдса для неньютоновских жидкостей. Другие безразмерные параметры, характеризующие свойства среды и потока. |
| Тема 13 | 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. Уравнения Сен-Венана и Буссинеска. |
| Тема 14 | 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. |
| Тема 15 | Уравнения гидравлики для открытых потоков в руслах и 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.
-
Определяющие (реологические) соотношения для сред различной физической природы. Эксперименты по определению реологических свойств. Ламинарное установившееся сдвиговое течение, зависимость сдвигового напряжения от скорости сдвига. Ньютоновская (линейно-вязкая) жидкость. Зависимости сдвигового напряжения от скорости сдвига при ламинарном сдвиговом течении неньютоновских жидкостей. Различные типы неньютоновских жидкостей; жидкости с пределом текучести. Понятие эффективного коэффициента вязкости.
-
Понятие о турбулентности. Осреднение пульсирующих величин. Свойства операции осреднения. Уравнения Рейнольдса. Физический смысл турбулентных напряжений. Число Рейнольдса, физический смысл. Понятие числа Рейнольдса для неньютоновских жидкостей. Проблема осреднения реологических соотношений для неньютоновских жидкостей.
-
Полуэмпирические теории турбулентности.
-
Примеры замкнутых систем уравнений и постановок задач о турбулентных открытых потоках.
-
Задача о ламинарном установившемся течении слоя вязкой жидкости по наклонной плоскости под действием силы тяжести. Стационарный профиль скорости. Выражение для напряжения трения на дне через среднюю по сечению скорость и глубину потока. Коэффициент трения. Формула, связывающая коэффициент трения и число Рейнольдса.
-
Задачи о ламинарном установившемся течении слоя неньютоновской степенной и бингамовской жидкостей по наклонной плоскости под действием силы тяжести. Связи между величиной трения на дне, средней по сечению скоростью и глубиной потока. Формулы для коэффициента трения. Различные возможные определения числа Рейнольдса для неньютоновских жидкостей. Другие безразмерные параметры, характеризующие свойства среды и потока.
-
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. Уравнения Сен-Венана и Буссинеска.
-
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 для открытых потоков в руслах и каналах.
-
Перечень дополнительной учебной литературы:
-
Седов Л.И. Механика сплошной среды. Т. 1, 2
-
Уилкинсон У. Л. Неньютоновские жидкости. Гидромеханика, перемешивание и теплообмен. М., Мир. 1964
-
Кутепов А.М., Полянин А.Д., Запрянов З.Д., Вязьмин А.В., Казенин Д.А. Химическая гидродинамика. М., Квантум.1996
-
Эглит М.Э. Неустановившиеся движения в руслах и на склонах. М., МГУ, 1986.
-
Стокер Дж.Дж. Волны на воде. 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.















