^{Министерство образования} и науки

Южно-Уральский государственный университет

Кафедра: «Летательные аппараты и автоматические установки»

658.51(07)

С592

Р.В. Сидельников

Аэрогидрогазодинамика. Учебное пособие для практических занятий

ВОПРОСЫ И ЗАДАЧИ

ПО АЭРОГИДРОГАЗОДИНАМИКЕ

С ОТВЕТАМИ И РЕШЕНИЯМИ

Учебное пособие

Челябинск

Издательство ЮУрГУ

2014

УДК 669.02/.09.002.72(075.8)

С90

Одобрено

учебно-методической комиссией аэрокосмического факультета

Рецензенты:

С.А. Селиванов, В.И. Пегов

С90	Сидельников Р.В. Вопросы и задачи по аэрогидрогазодинамике с ответами и решениями: учебное пособие / Р.В.Сидельников – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2014. – 120 с.
	ISBN 5-696-00000-0 Пособие содержит задачи по разделам читаемого курса Аэрогидрогазодинамика. Приведены теоретические предпосылки и решение задач по соответствующим темам. Пособие предназначено для студентов аэрокосмического факультета специальностей 160400.62, 160400.68, 160400.65, 160100.62, 160100.68, 160100.65. УДК 669.02/.09.002.72(075.8)

Isbn 5-696-00000-0 © Издательство юУрГу, 2014

Оглавление

Предисловие 5

Часть 1. Теоретические предпосылки и условия задач 6

Тема 1. Аэродинамические силы и коэффициенты 6

Тема 2. Уравнения: неразрывности, импульса, Бернулли 14

Тема 3. Изэнтропические течения 17

Тема 4. Скачки уплотнения 20

Тема 5. Сверхзвуковое обтекание тел вращения 27

5.1. Обтекание конуса сверхзвуковым потоком 27

5.2. Обтекание тел вращения с криволинейной образующей () 30

Тема 6. Гидростатика 39

Тема 7. Критерии подобия 47

Тема 8. Путевые потери напора 49

Тема 9. Местные сопротивления. Истечения через отверстия и насадки 54

Тема 10. Нестационарные течения 58

10.1 Неустановившиеся течения 58

10.2. Гидравлический удар в трубах 59

Часть 2. Решения задач 64

Тема1. Аэродинамические силы и коэффициенты 64

Тема 2. Уравнения неразрывности, импульса, Бернулли 75

Тема 3. Изэнтропические течения 81

Тема 4.Скачки уплотнения 86

Тема 5.Обтекание тел 94

Тема 6. Гидростатика 103

Тема 7. Критерии подобия 109

Тема 8. Путевые и местные потери напора 112

Тема 9. Истечения через отверстия и насадки при постоянном напоре 121

Тема 10. Нестационарные течения 123

10.1 Неустановившиеся течения 123

10.2. Гидравлический удар в трубах 128

Приложения 130

ПРИЛОЖЕНИЕ №1. Параметры воздуха. 130

ПРИЛОЖЕНИЕ №2. Физические свойства газов. 131

ПРИЛОЖЕНИЕ №3. Международная система единиц (СИ) 133

Библиографический список 135

Предисловие

Данное учебное пособие «Вопросы и задачи по аэрогидрогазодинамике с ответами и решениями» содержит набор задач по основным темам курса «Аэрогидрогазодинамика» (АГГД), читаемого в 5-ом семестре студентам аэрокосмического факультета ЮУрГУ. Каждый раздел сопровождают теоретические предпосылки (ТП) в виде основных зависимостей и понятий, используемых при решении задач. ТП и условия задач с ответами к ним расположены в первой части пособия. Во вторую часть помещены решения задач.

Материал рассматривается последовательно, начиная с наиболее простых задач общей аэродинамики и заканчивается наиболее сложными явлениями нестационарной гидродинамики. Это позволяет при проведении первых практических занятий обойтись небольшими теоретическими знаниями. Далее следуют разделы динамики невязкой несжимаемой жидкости, наиболее простые для понимания и описания происходящих процессов.

Затем идут течения газа, изэнтропические и со скачками уплотнения.

Особую группу занимают вязкие течения. Завершают раздел задачи на неустановившиеся движения. Таким образом охватываются практически все направления по читаемым дисциплинам АГГД на кафедре ЛА и АУ для специальностей ракето- и самолетостроения 160400.62, 160400.68, 160400.65, 160100.62, 160100.68, 160100.65.

При подготовке пособия использованы источники указанные в библиографическом списке. Практически все задачи входят в экзаменационные билеты.

Задачи, в основном, без существенных изменений взяты из задачников: по статическим воздействиям и течениям несжимаемой жидкости из [6]; по вопросам газовой динамики из [7,8]. Некоторые задачи приводятся впервые.