Военная академия Ракетных войск стратегического назначения имени Петра Великого Кафедра № 16

УТВЕРЖДАЮ

Начальник кафедры № 16

полковник

В. Волков

« » 20 г.

УЧЕБНАЯ  ДИСЦИПЛИНА:  Гидрогазоаэродинамика.

Тема 1: Основные понятия и уравнения гидрогазоаэродинамики.

Лекция 1.   Введение. Описание движения сплошной среды.

АВТОР:  полковник ВОЛКОВ Владислав Евгеньевич, кандидат технических наук, доцент.

Рассмотрено и одобрено на заседании кафедры

Протокол № ___ от «___» _______ 20__ г.

МОСКВА 2015

Тема 1. Основные понятия и уравнения гидрогазоаэродинамики. Лекция 1

Тема: Введение. Описание движения сплошной среды.

Вопросы:

Введение.

1. Модель сплошной среды.

2. Термодинамические параметры.

3. Методы описания движения сплошной среды.

4. Уравнения гидромеханики в интегральной и дифференциальной форме.

5. Газодинамические параметры и функции.

Литература:

1. Бородин О.Е. Термодинамика, теплообмен и горение. М.: 1971

2. Борисов Б.В., Карпович Е.А., Федотов Б.Н. Газовая динамика, гидравлика и аэродинамика. –М.: МО СССР, 1972. Ч.I, II.

Введение.

ГИДРОГАЗОАЭРОДИНАМИКА - часть общей механики, изучающая законы равновесия и движения жидкостей и газов, их силового и энергетического взаимодействии с обтекаемыми твердыми телами и поверхностями (самолетами, ракетами, артиллерийскими или реактивными снарядами, стенками воздухо- и газопроводов, сопел и т.п.).

Трудно назвать область современной техники, в которой не нашли бы применения методы и научные положения этой дисциплины. Перечислим наиболее важные отрасли техники, развитие которых непосредственно обязано успехам гидрогазоаэродинамики:

авиационная и ракетно-космическая техника;

реактивные двигатели (турбореактивные и прямоточные воздушно-реактивные двигатели, жидкостные ракетные двигатели, ракетные двигатели на твердом топливе, электроплазменные двигатели и т.п.);

газовые турбины, компрессоры, вентиляторы;

системы подачи (перекачки) жидкостей и газов;

пневматика, пневмоника, воздушные подвесы гироприборов и т.д.

В гидрогазоаэродинамике изучаются две основные проблемы:

• проблема движения твердого тела в газообразной (жидкой) среде, или, что то же самое, обтекание этой средой неподвижного тела («внешняя» задача аэрогидромеханики);

• проблема движения газов (жидкостей) в пространстве, ограниченном со всех сторон стенками («внутренняя» задача).

Из этих двух основных проблем гидрогазоаэродинамики особенно важной с точки зрения практических приложений является первая, к которой сводятся почти все задачи современной аэродинамики, являющейся прикладной частью гидрогазоаэродинамики, призванной обслуживать запросы авиации и ракетно-космической техники.

Однако, в последние годы начало возрастать также значение и второй проблемы, главным образом, в связи с развитием новой реактивной техники, турбостроения, а также в связи со строительством мощных газопроводов.

Гидрогазоаэродинамика уже к концу XIX столетия обладала развитым математическим аппаратом и накопила много фактических данных, которые впоследствии были использованы в различных отрасли техники.

Запросы техники вынуждали ученых обращаться к решению все новых и новых задач, и поскольку теоретическая гидрогазоаэродинамика оказывалась не в состоянии дать немедленный ответ на стоящие перед ней вопросы, в исследованиях все чаще и чаще стали обращаться к эксперименту, как к основному средству исследования. Была создана мощная экспериментальная техника, разработаны методы лабораторного решения задач, выдвигаемых практикой. Теоретическая гидрогазоаэродинамика, первое время лишь в качестве вспомогательного орудия, была призвана для того, чтобы, где это возможно, осветить путь экспериментальной науке, упростить лабораторные исследования и сократить их количество.

Впоследствии произошло переплетение обеих (теоретической и экспериментальной) ветвей гидрогазоаэродинамики, раньше развивавшихся своими обособленными путями. Современная гидрогазоаэродинамика является наукой, тесно связанной с практикой, опирающейся на опыт, но в то же время широко применяющей теоретические методы исследования.

Назначение дисциплины.

Каждый курсант должен знать:

• Фундаментальные понятия, законы и уравнения, используемые при изучении специальных процессов в сложных системах.

• Математическую постановку задач, связанных с исследованием специальных процессов, а также основные методы их решения.

• Физическое содержание нестационарных и неоднородных процессов в сложных системах.

• Суть явлений и процессов, происходящих в среде при движении в ней твёрдого тела.

Уметь:

• Использовать справочные материалы по аэродинамике для проведения расчетов аэродинамических сил и моментов, действующих на тело, при его движении в атмосфере.

• Использовать методы гидромеханики для расчёта течения газа в каналах сложной формы.

Иметь представление:

• Об основных понятиях и методах теории пограничного слоя и струйных течениях.

• Об основных численных методах расчета течения жидкости и газа.