Лекция № 1.
План лекции
От лектора:
Контакты, информация (интернет)
Предмет МЖГ
Практическое применение МЖГ
Структура курса
Аттестация
Рекомендуемая литература и контрольные вопросы
Физическая модель жидкости. Краевые задачи гидродинамики.
Уравнение неразрывности в дифференциальной форме.
От лектора.
Контакты, информация (интернет)
Лектор Харитонов Владислав Петрович, окончил кафедру Э-4 в 1960 г. – первый выпуск специалистов по кондиционированию летательных аппаратов, окончил МГУ в 1967 г. по специальности «Дифференциальные уравнения», аспирантура МВТУ, работа инженером в проблемной лаборатории Глубокого холода, заведовал кафедрой холодильного оборудования и работал замдекана в МИНХ им. Г.В.Плеханова, директором НИИ холодильной техники (ВНИХИ), в настоящее время профессор кафедры Э-10.
Старостам групп передан номер мобильного телефона и адрес электронной почты лектора.
Информация по курсу МЖГ и краткие сообщения можно найти в интернете на сайтах:
http://twitter.com/slavakharitonov
http://picasaweb.google.ru/slava.kharitonov
http://docs.google.com/
http://www.youtube.com/slavakharitonov
Для получения доступа к документам на этих сайтах достаточно сообщить лектору Ваш адрес электронной почты и Ваше имя, фамилию, группу. На сайте уже выложены экзаменационные вопросы, список рекомендуемой литературы и методические указания к первой лекции.
Рабочее место лектора - в главном корпусе, ауд. 292.
Предмет мжг.
Механика жидкости и газа – это третья и заключительная часть фундаментальной дисциплины «Механика».
Первая часть – «Теоретическая механика», изучающая законы движения материальных точек и их систем, абсолютно твёрдых тел.
Вторая часть – механика упругого тела (теория упругости, теория сопротивления материалов)
Третья часть – механика жидкости и газа – изучает общие законы движения жидкостей и газов, взаимодействие с твердыми телами, движение в каналах различной формы, а также методы применения этих законов для решения инженерных гидравлических задач.
Для всех частей дисциплины «Механика» общими являются законы сохранения, например, закон сохранения массы, основные теоремы, например, уравнение Эйлера кинематики твёрдого тела, основные понятия и термины, например, тензор напряжения, нормальные и касательные напряжения. Конечно, есть и отличия, так как движение и напряжённое состояние жидкости много сложнее движения и напряжённого состояния твёрдого тела.
Составными частями «Механики жидкости и газа» являются такие разделы науки, как Аэродинамика, Газовая динамика, Гидравлика, Гидроаэромеханика, Гидродинамика, Динамика разреженных газов, Магнитная гидродинамика и др..
Практическое применение мжг.
Зарождение и развитие «Механики жидкости и газа» началось с создания Гидравлики. Гидравлика – такая же древняя наука, как арифметика и геометрия. С развитием цивилизации человек должен был научиться считать ценности, размечать границы земель и государств, обеспечивать водой себя, скот и посевы. Многие тысячелетия и до настоящего времени Гидравлика развивалась как прикладная инженерная наука, способная дать ответы на все насущные вопросы по созданию систем водоснабжения, водоотвода, отопления, охлаждения, смазки, вентиляции. Основы гидростатики разработали Архимед, Симон Стевин, Галилей, Блез Паскаль, эта работа была завершена лишь в 17 веке.. Дальнейшее развитие гидравлики было связано с именами Бернулли, Рейнольдса, Жуковского, Чаплыгина, Мурина, Никурадзе и многих зарубежных и российских учёных и инженеров. Учебный курс Гидравлики обязателен для всех машиностроительных вузов.
Сравнительно недавно, примерно 300 лет назад, уже после царствования Петра 1, возник принципиально новый подход к изучению равновесия и движения жидкостей, их взаимодействия между собой и с твёрдыми телами. Создатели новой ветви науки изучали не воду или воздух, а некую абстрактную среду, напоминающую и то, и другое; они не использовали экспериментальные данные, а опирались только на собственные гипотезы, логику, математику, аналитические методы исследования. Триумфом нового подхода было экспериментальное подтверждение выводов теории, которая позволяла «на кончике пера» предсказывать результаты опытов. Развитие гидродинамики (так называлось вначале новое направление) связано с именами Эйлера, Навье, Пуассона, Стокса, Громеко, Жуковского, Прандтля и многих зарубежных и российских учёных. Гидродинамика не противоречила Гидравлике. Более того, все аналитические результаты Гидравлики вытекали, как частные случаи, из общей теории механики жидкости и газа. Фундаментальные уравнения Механики жидкости и газа являются основным рабочим инструментом в авиа- и кораблестроении, анализе атмосферных явлений природы, распространения промышленных выбросов, океанических течений, движения космической материи и магмы Земли и т.д. Дисциплина «Механика жидкости и газа» обязательна для всех университетов.
Мне посчастливилось прослушать курс Гидравлики в нашем училище у замечательного лектора Сергея Николаевича Рождественского и курс Механика жидкости и газа в МГУ у академика Рахматуллина Халила Ахмедовича. Я сохранил оба конспекта лекций, оба экзамена я сдал на отлично, но только спустя много лет понял, что эти курсы были об одном и том же.
Когда наше училище переименовали в университет, потребовалось заменить курс «Гидравлика» на курс «Механика жидкости и газа». Я уверен, что Гидравлика – обязательный, очень полезный и интересный курс для инженера, его нельзя исключать из инженерного образования, а университетский курс «Механика жидкости и газа» – голые уравнения и формулы, необходимые, однако, для научной работы, для решения сложнейших задач современными методами. И то, и другое может быть Вам полезным. Но как совместить «коня и трепетную лань»?
Курс лекций, который я прочитаю Вам, необычен. В нём будет и инженерная проза, и высокая математика. Я ничего не буду упрощать в университетском курсе и ничего не упущу из гидравлики. Надеюсь, что мне удастся показать Вам обе прекрасные стороны этой золотой медали.
Мой принцип построения курса: от общего к частному, от простого к сложному.
Знания, которые Вы получите, изучая «Механику жидкости и газа», обязательно будут Вам нужны в следующих видах Вашей деятельности:
- гидравлические расчёты и проектирование систем кондиционирования, холодильных и криогенных установок, систем приточно-вытяжной вентиляции, систем оборотного водоснабжения;
- конструирование компрессорных и гидравлических машин, аппаратов и машин воздухоразделительных и криогенных установок,
- научные исследования в аспирантуре, докторантуре, в НИИ и в научно-исследовательских лабораториях и центрах.