Движение сжимаемой жидкости. Газовая динамика

 

Распространение малых возмущений в сжимаемой жидкости. Волновое уравнение. Скорость звука ([4], §§ 64-68; [2], гл. VIII, § 17).

Запаздывающие потенциалы. Эффект Допплера. Конус Маха ([2], гл. VIII, § 17; [4], § 68). Уравнения газовой динамики. Характеристики. ([1], ч. II, гл. I, § 4; [6], гл. II, §§ 3, 4; [3^*], § 25).

Влияние сжимаемости на форму трубок тока при установившемся движении. Элементарная теория сопла Лаваля ([2], гл. VIII, § 6; [2^*], гл. IV, § 1).

Одномерные неустановившиеся движения газов с плоскими, цилиндрическими и сферическими волнами ([3], гл. IV, § 1). Автомодельные движения и классы соответствующих задач ([3], гл. IV, § 1-3). Задачи о поршне и о сильном взрыве в газе ([3], гл. IV, §§ 1, 6, 11, 12; [6], гл. II, §§ 8, 10, 16).

Волны Римана. Эффект опрокидывания волн ([2], гл. VIII, § 18; [6], гл. II, § 7). Адиабата Гюгонио ([4], § 85). Теорема Цемплена ([4], §§ 86, 87). Эволюционные и неэволюционные разрывы ([4], § 88; [6], гл. II, § 9; [3^*], § 25).

Теория волн детонации и горения ([4], §§ 128-131; [3^*], § 25). Правило Жуге и его обоснование ([4], § 130).

Задача о структуре сильного разрыва ([1], ч. II, гл. II, § 19; [4], § 93; [3^*], § 25).

Качественное описание решения задачи о распаде произвольного разрыва ([4], § 100).

Плоские стационарные сверхзвуковые течения газа. Метод характеристик ([6], гл. III, § 7, 8). Течение Прандтля-Майера ([6], гл. III, § 10). Косой скачок уплотнения. Обтекание сверхзвуковым потоком газа клина и конуса. Понятие об обтекании тел газом с отошедшей ударной волной ([6], гл. III, §§ 14-16; [1], ч. II, гл. I, § 27).

Линейная теория обтекания тонких профилей и тел вращения ([4], §§ 123-125; [6], гл. III, §§ 18-20).

Течения с гиперзвуковыми скоростями. Закон сопротивления Ньютона ([4], § 126; [6], гл. III, §§ 22, 23).

 

Электромагнитные явления в жидкостях

Электромагнитное поле. Уравнения Максвелла в пустоте. Взаимодействие

электромагнитного поля с проводниками. Сила Лоренца. Закон сохранения полного заряда. Закон Ома. Среды с идеальной проводимостью. Вектор и уравнение Умова-Пойнтинга. Джоулево тепло ([2], гл. VI, § 4). Уравнения импульса и притока тепла для проводящей среды ([2], гл. VI, § 4; [7], гл. I, § 2; [3^*], § 35).

Уравнения магнитной гидродинамики ([2], гл. VI, § 6; [7] гл. I, § 4; [3^*], § 36). Условия вмороженности магнитного поля в среду ([2], гл. VI § 7; [7], гл. I, § 5). Понятие о поляризации и намагничивании жидкостей ([2], гл. VI, §§ 1, 5).

Физическое подобие, моделирование

 

Система определяющих параметров для выделенного класса явлений ([3], гл. I, §§ 1, 7). Основные и производные единицы измерения. Формула размерностей ([3], гл. I, §§ 2-4). П-теорема ([3], гл. I, § 6). Примеры приложений. Определение физического подобия. Моделирование. Критерии подобия ([3], гл. II, § 6). Числа Эйлера, Маха, Фруда. Рейнольдса, Струхала, Прандтля ([5], §§ 77, 85, 109).

 

Основная литература

 

1. Кочин Н.Е., Кибель И.А., Розе Н.В. Теоретическая гидромеханика. Ч. I, ч. II. М.: Физматгиз, 196З.

2. Седов Л.И. Механика сплошной среды. Т. I, т. II, изд. 5, М.: Наука, 1994.

3. Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике, изд. 10. М.: Наука, 1987.

4. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. Изд. 3. М: Наука, 1986.

5. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. Изд. 5. Н.: Наука, 1978.

6. Черный Г.Г. Газовая динамика. М.: Наука, 1988.

7. Куликовский А.Г., Любимов Г.А. Магнитная гидродинамика. М.: Физматгиз, 1962.

8. Слезкин Н.А. Динамика вязкой несжимаемой жидкости. М.: Гос. изд.-во физ.-тех. лит-ры, 1955.

9. Прандтль Л. Гидроаэромеханика. РХД, 2000.

10. Г. Шлихтинг. Теория пограничного слоя. М: Наука, 1974.

 

Дополнительная литература

 

1^*. Седов Л.И. Плоские задачи гидродинамики и аэродинамики. Изд. 3. М.: Наука, 1980.

2^*. Абрамович Г.Н. Прикладная газовая динамика. М.: Наука, 1976.

3^*. Галин Г.Я., Голубятников А.Н., Каменярж Я. А., Карликов В.П., Куликовский А.Г., Петров А.Г., Свешникова Е.И., Шикина И.С., Эглит М.Э. Механика сплошных сред в задачах. Т. 1, 2. М.: Московский лицей, 1996.

4^*. Чарный И.А. Подземная гидрогазодинамика. М.: Гостоптехиздат, 1963.

5^*. Липанов А.М., Кисаров Ю.Р., Ключников И.Г. Численный эксперимент в классической гидромеханике турбулентных потоков. Изд-во Ур. ОРАН, Екатеринбург, 2001 г.

6^*. Гершуни Г.З., Жуховицкий Е.М. Конвективная неустойчивость несжимаемой жидкости. М.: Наука, 1972.

7^*.Уизем Дж. Линейные и нелинейные волны. М.: Мир, 1977.

 

Примечания

1. Литературные источники, указанные в тексте программы, содержат материал, который может быть использован в качестве исходного при подготовке к экзамену.

2. Номера ссылок на дополнительную литературу отмечены знаком «*».