
- •§ 1. Уравнение непрерывности
- •§ Pvrff,
- •§ 2. Уравнение Эйлера
- •§ 3. Гидростатика
- •§ 4. Условие отсутствия конвекции
- •§ 5. Уравнение Бернулли
- •§ 6. Поток энергии
- •§ 7. Поток импульса
- •§ 8. Сохранение циркуляции скорости
- •§ 9. Потенциальное движение
- •§ 10. Несжимаемая жидкость
- •§ 12. Гравитационные волны
- •§ 13. Внутренние волны в несжимаемой жидкости
- •§ 14. Волны во вращающейся жидкости
- •Глава II
- •§ 15. Уравнения движения вязкой жидкости
- •§ 16. Диссипация энергии в несжимаемой жидкости
- •§17. Течение по трубе
- •§ 18. Движение жидкости между вращающимися цилиндрами
- •§ 19. Закон подобия
- •§ 20. Течение при малых числах Рейнольдса
- •§ 21. Ламинарный след
- •§ 22. Вязкость суспензий
- •§ 23. Точные решения уравнений движения вязкой жидкости
- •§ 24. Колебательное движение в вязкой жидкости
- •§ 25. Затухание гравитационных волн
- •Глава III
- •§ 26. Устойчивость стационарного движения жидкости
- •§ 27. Устойчивость вращательного движения жидкости
- •§ 29. Неустойчивость тангенциальных разрывов
- •§ 30. Квазипериодическое движение и синхронизация частот3)
- •§ 31. Странный аттрактор
- •§ 32. Переход к турбулентности путем удвоения периодов
- •§ 33. Развитая турбулентность
- •§ 34. Корреляционные функции скоростей
- •§ 35. Турбулентная область и явление отрыва
- •§ 36. Турбулентная струя
- •§ 37. Турбулентный след
- •§ 38. Теорема Жуковского
- •Глава IV
- •§ 39. Ламинарный пограничный слой
- •1. Определить толщину пограничного слоя вблизи критической точки (см. § 10) на обтекаемом жидкостью теле.
- •2. Определить движение в пограничном слое при конфузорном (см. § 23) течении между двумя пересекающимися плоскостями (к.. Pohlhausen, 1921).
- •§ 41. Устойчивость движения в ламинарном пограничном слое
- •2) Эта аналогия указана а в. Тимофеевым (1979) и а а Андроновым и а л. Фабрикантом (1979); ниже мы следуем изложению а. В. Тимофеева.
- •8) При V"(y) шг 0 уравнение (41,2) вообще не имеет решений, удовлетворяющих необходимым граничным условиям.
- •§ 42. Логарифмический профиль скоростей
- •§ 43. Турбулентное течение в трубах
- •§ 44. Турбулентный пограничный слой
- •§ 45. Кризис сопротивления
- •§ 46. Хорошо обтекаемые тела
- •§ 47. Индуктивное сопротивление
- •§ 48. Подъёмная сила тонкого крыла
- •S2(£)-Citt) 6-«
- •Глава V
- •§ 49. Общее уравнение переноса тепла
- •§ 50. Теплопроводность в несжимаемой жидкости
- •§ 51. Теплопроводность в неограниченной среде
- •§ 52. Теплопроводность в ограниченной среде
- •§ 53. Закон подобия для теплопередачи
- •§ 54. Теплопередача в пограничном слое
- •ВгТт « - у«р-
- •§ 55. Нагревание тела в движущейся жидкости
- •§ 56. Свободная конвекция
- •§ 57. Конвективная неустойчивость неподвижной жидкости
- •§ 58. Уравнения гидродинамики для жидкой смеси
- •§ 59. Коэффициенты диффузии и термодиффузии
- •§ 60. Диффузия взвешенных в жидкости частиц
- •Глава VII
- •§ 61. Формула Лапласа
- •§ 62. Капиллярные волны
- •§ 63. Влияние адсорбированных пленок на движение жидкости
- •Глава VIII
- •§ 64. Звуковые волны
- •§ 66. Энергия и импульс звуковых волн
- •§ 66. Отражение и преломление звуковых волн
- •§ 67. Геометрическая акустика
- •§ 68. Распространение звука в движущейся среде
- •§ 69. Собственные колебания
- •§ 70. Сферические волны
- •§71. Цилиндрические волны
- •§ 72. Общее решение волнового уравнения
- •Ctjc42-(X-q2- (*/-г,)2'
- •§ 73. Боковая волна
- •§ 74. Излучение звука
- •§ 75. Возбуждение звука турбулентностью
- •V 1г' 4я j дхидх1к
- •§ 76. Принцип взаимности
- •§ 77. Распространение звука по трубке
- •§ 78. Рассеяние звука
- •§ 79. Поглощение звука
- •4. Определить дополнительное поглощение звука, распространяющегося в смеси двух веществ, связанное с диффузией (и. Г. Шапошников и 3. А Гольдберг, 1952).
- •§ 80. Акустическое течение
- •§ 81. Вторая вязкость
- •Глава IX
- •§ 82. Распространение возмущений в потоке сжимаемого газа
- •2) Во избежание недоразумений оговорим, что если перед обтекаемым телом возникает ударная волна, то эта область несколько увеличивается (см. § 122).
- •§ 83. Стационарный поток сжимаемого газа
- •§ 84. Поверхности разрыва
- •§ 85. Ударная адиабата
- •2) Такой выбор системы координат будет подразумеваться везде в этой главе, за исключением § 92.
- •§ 86. Ударные волны слабой интенсивности
- •§ 87] Направление изменения величин в ударной волне 463
- •§ 87. Направление изменения величин в ударной волне
- •§ 88. Эволюционность ударных волн
- •§ 89. Ударные волны в политропном газе
- •1. Получить формулу
- •§ 90. Гофрировочная неустойчивость ударных волн
- •2) Сравните с аналогичной ситуацией для тангенциальных разрывов — задача 2 § 84.
- •1) Эта неустойчивость тоже была указана с. П. Дьяковым (1954); правильное значение нижней границы в (90,17) найдено в. М. Конторовичем (1957).
- •§ 91. Распространение ударной волны по трубе
- •§ 92. Косая ударная волна
- •§ 93. Ширина ударных волн
- •§ 94. Ударные волны в релаксирующей среде
- •§ 96. Слабые разрывы
- •Глава X
- •§ 97. Истечение газа через сопло
- •§ 98. Вязкое движение сжимаемого газа по трубе
- •§ 99. Одномерное автомодельное движение
- •5. Определить движение в изотермической автомодельной волне разрежения.
- •§ 100. Разрывы в начальных условиях
- •§ 101. Одномерные бегущие волны
- •§ 102. Образование разрывов в звуковой волне
- •§ 103. Характеристики
- •§ 104. Инварианты Римана
- •§ 105. Произвольное одномерное движение сжимаемого газа
- •§ 106. Задача о сильном взрыве
- •§ 107. Сходящаяся сферическая ударная волна
- •2) Эта задача была рассмотрена независимо Гудерлеем (о. Guderleu, 1942) и л. Д. Ландау и к. П. Станюковичем (1944, опубликовано в 1955).
- •§ 108. Теория «мелкой воды»
- •Глава XI
- •§ 109. Волна разрежения
- •§ 111. Пересечение ударных волн с твердой поверхностью
- •§ 112. Сверхзвуковое обтекание угла
- •§ 113. Обтекание конического острия
- •Глава XII
- •§ 114. Потенциальное движение сжимаемого газа
- •§ 115. Стационарные простые волны
- •§ 116. Уравнение Чаплыгина (общая задача
- •§ 117. Характеристики плоского стационарного течения
- •§ 118. Уравнение Эйлера — Трикоми. Переход через звуковую скорость
- •§1191 Решение уравнения эйлера —трикоми 619
- •§ 119. Решения уравнения Эйлера — Трикоми вблизи неособых точек звуковой поверхности
- •§ 120. Обтекание со звуковой скоростью
- •§ 121. Отражение слабого разрыва от звуковой линии
- •Глава XIII
- •§ 122. Образование ударных воли при сверхзвуковом обтекании тел
- •§ 123. Сверхзвуковое обтекание заостренного тела
- •§ 124. Дозвуковое обтекание тонкого крыла
- •§ 125. Сверхзвуковое обтекание крыла
- •§ 126. Околозвуковой закон подобия
- •§ 127. Гиперзвуковой закон подобия
- •Глава XIV
- •§ 128. Медленное горение
- •§ 129. Детонация
- •§ 130. Распространение детонационной волны
- •§ 131. Соотношение между различными режимами горения
- •§ 132. Конденсационные скачки
- •Глава XV
- •§ 133. Тензор энергии-импульса жидкости
- •§ 134. Релятивистские гидродинамические уравнения
- •§ 135. Ударные волны в релятивистской гидродинамике
- •§ 136. Релятивистские уравнения движения вязкой и теплопроводной среды
- •§ 137. Основные свойства сверхтекучей жидкости
- •§ 138. Термомеханический эффект
- •§ 139. Уравнения гидродинамики сверхтекучей жидкости
- •§ 140. Диссипативные процессы в сверхтекучей жидкости
- •§ 141. Распространение звука в сверхтекучей жидкости
S2(£)-Citt) 6-«
При этом мы воспользовались пре- дельными значениями (48,4) мнимой части w'_ на отрезке (0, а) и тем, что согласно условиям симметрии (48,3) Рис. 38 вещественная часть w'_ на этом от-
резке не испытывает скачка. Для нахождения же функции w'+ надо применить формулу Коши не к самой этой функции, а к произведению w'+{z)g(z), где
причем при z = x>a корень берется со знаком плюс. На отрезке (0, а) вещественной оси функция g(z) чисто мнимая и имеет разрыв:
^ (Л; Ю) = _ ^ (х — /0) = — / д/-^-^ .
Ввиду этих свойств функции g(z) ясно, что мнимая часть произведения gw'+ будет иметь на отрезке (0, а) разрыв, а вещественная часть будет непрерывна, подобно тому как это имеет место у функции w'_. Поэтому в точности аналогично выводу формулы (48,5) получим:
а
ti(£) + C2(S)
g(l + io)di.
Собирая полученные выражения, найдем окончательно следующую формулу, определяющую распределение скоростей
dw U_ Iz-а С
dz ~~ 2ni Л/ Т~ J
(48,6)
Вблизи закругленной передней кромки (т. е. при г-»-0) это выражение, вообще говоря, обращается в бесконечность, что связано с непригодностью в этой области рассматриваемого приближения. Вблизи же задней заостренной кромки (т. е. при z->-a) первый член в (48,6) конечен; второй же член хотя, вообще говоря, и обращается в бесконечность, но лишь логарифмическим образом1). Эта логарифмическая особенность связана с характером принятого здесь приближения и исчезает при более точном рассмотрении; никакой же степенной расходимости, в согласии с условием Чаплыгина, на задней кромке не оказывается. Выполнение этого условия достигнуто соответствующим выбором использованной выше функции g(z).
Формула (48,6) позволяет определить циркуляцию скорости Г вокруг профиля крыла. Согласно общему правилу (см. § 10) Г определяется вычетом функции w'(z) относительно точки z = 0, являющейся ее простым полюсом. Искомый вычет легко определить как коэффициент при l/z в разложении функции w'{z) по степеням l/z вблизи бесконечно удаленной точки:
dw _ Г ■ dz 2niz ' ''''
причем для Г получается простая формула
о
Г = 17$(Е; + Й)д/СХ^Я. (48,7)
о
Отметим, что сюда входит только сумма функций £i и £2. Можно сказать, что подъемная сила не изменится, если заменить тонкое крыло изогнутой пластинкой, форма которой задается функцией (Ei + b)/2.
Так, например, для крыла в виде плоской пластинки бесконечного размаха, наклоненной под малым углом атаки а, имеем £, = £2 = а(а— х), и формула (48,7) дает Г = —naaU. Коэффициент подъемной силы такого крыла равен
Г — -Р°'Г _ 9тг„ »— Чгри'а ~ /Я(Х'
') Эта расходимость отсутствует, если вблизи задней кромки £i и £j обращаются в нуль как (а — х)к, k> 1, т.е. если угловая точка контура у заднего его края есть точка возврата.