Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Русский язык как иностранный в учебно-научной и учебно-профессиональной сфере коммуникации. Гидромеханика. Учебное пособие для иностранных студентов-к

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

07.09.2026

Размер:

2 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 102 3 4 5 6 7 8 9 10 > Следующая >>>



тела, погружённого в покоящуюся жидкость. Дальнейшее развитие гидростатики было продолжено уже в XVII в. в работах С. Стевина и Б. Паскаля. Вопросы сопротивления жидкости движущимся в ней телам были впервые поставлены Галилео Галилеем и в более полной формуле И. Ньютоном (XVII в.). Им была получена формула для определения величины касательных напряжений при ламинарном течении, широко применяемая в настоящее время. В 1733 г. академик Петербургской академии наук Д. Бернулли получил свое известное уравнение, связывающее скорости, давления и геометрические высоты точек в потоке, выражающее собой закон сохранения механической энергии. В середине XVIII в. замечательный математик и механик, член Петербургской академии наук Л. Эйлер получил дифференциальные уравнения движения невязкой жидкости и рассмотрел методы их интегрирования. Им также было проанализировано приложение этих методов для решения некоторых задач статики и динамики корабля. Важнейшее для всей гидромеханики уравнение неразрывности было получено в середине XVIII в. Д’Аламбером. Л. Эйлер и Д’Аламбер обнаружили парадокс, заключающийся втом, что реальное тело, движущееся прямолинейно и равномерно в безграничной невязкой жидкости, не испытывает сопротивления, что очевидно противоречило опыту.

Дальнейшее развитие гидромеханика невязкой жидкости и её частный случай — теория безвихревых течений — получила в трудах Ж.-Л. Лагранжа и П.С.Лапласа в конце XVIII в., а в XIX в. таких известных учёных, как Г.Стокс, О. Коши и С. Громеко, В.Д. Рэнкин. В работах этих учёных были также созданы основы теории волн.

Для устранения парадокса Эйлера-Д’Аламбера было необходимо учитывать вязкость. Начало изучения динамики вязкой жидкости было заложено работами А. Навье и Г. Стокса в середине XIX в. Ими были получены уравнения ламинарного течения вязкой жидкости, используемые в настоящее время. Нелинейность этих уравнений сделала затруднительным получение общих интегралов движения. Задача о медленном движении шара в вязкой жидкости была решена Стоксом. Начало теории вихревых движений жидкости было в 60-х гг. XIX в. заложено крупным немецким учёным Г.Гельмгольцем. Французский учёный Ж.Пуазейль провел серию экспериментальных исследований течения жидкости в трубах, установил законы ламинарных течений в круглой трубе и отметил возможность возникновения класса турбулентных течений вязкой жидкости.

-10-



Систематические испытания при изучении ламинарных и турбулентных течений были проведены в конце XIX в. крупным английским учёным О.Рейнольдсом, который в 1883 г. фактически открыл новое физическое явление — турбулентность. Он определил для круглой трубы критерий перехода из ламинарного течения в турбулентное, а также предложил общий метод подхода к изучению турбулентных потоков, используемый и в настоящее время. Этот метод заключается в представлении всех турбулентных величин потока в виде суммы осреднённых в данной точке потока во времени величин и мгновенных пульсационных величин. В это же время Г.Кирхгоф рассмотрел задачу о нестационарном движении тела в жидкости и ввёл важное понятие о присоединённых массах.

Дальнейшее развитие теория движения вязкой жидкости получила в начале XX в. В 1905 г. выдающийся немецкий учёный Л. Прандтль вывел уравнения пограничного слоя. Согласно этой концепции, на которую указывали ещё Д.И.Менделеев и В.Д. Рэнкин, при достаточно больших скоростях обтекания тела потоком маловязкой жидкости можно выделить три области течения: тонкую около тела, так называемый пограничный слой, его продолжение за телом— след и область внешнего потока. При этом вязкость влияет на течение лишь в первых двух областях, а в области внешнего потока жидкость можно считать невязкой. Введение этой теории позволило состыковать решения для невязкой жидкости во внешней области с течением вязкой жидкости в пограничном слое. Эта теория была успешно развита и продолжена в течение XX в. в работах Г. Блазиуса, К. Польгаузена, Г. Шлихтинга, Дж. Тейлора и др. Существенный вклад в эту теорию внесли советские учёные Л.Г. Лойцянский, К.К. Федяевский, Г.Н. Абрамович, М.Д. Миллионщиков, А.С. Гиневский, Ю.В.Лапин, А.А. Дородницын и др. В результате всех этих исследований были разработаны методы расчёта ламинарного и турбулентного пограничных слоёв, теория перехода из ламинарного течения в турбулентное, теория струй, предложены методы управления пограничным слоем с целью снижения сопротивления.

Безусловный приоритет в создании статистической теории турбулентности принадлежит отечественной научной школе А.Н. Колмогорова. Имена А.Н. Колмогорова и его учеников А.М. Обухова, Л.Г. Лойцянского, А.М. Яглома, А.С. Монина и М.Д. Миллионщикова стали широко известны в мире. Наряду с блестящими результа-

-11-



тами, полученными Н.Е. Жуковским, работы именно этой школы рассматриваются как уникальный и выдающийся вклад российской гидромеханики в мировую науку. Теория Колмогорова для мелкомасштабной турбулентности имеет в современной гидродинамике такое же значение, как и закон Архимеда в гидростатике.

С середины XX столетия получила развитие теория течений неньютоновских жидкостей с полимерными добавками, использование которых, в принципе, позволяет существенно снизить сопротивление как в течениях жидкостей в трубопроводах, так и при обтекании тел. В этой области следует отметить работы Л.И. Седова и его школы, а также работы Я.И. Войткунского, Л.С. Артюшкова, В.Б. Амфилохиева, Ю.Ф. Иванюты и др.

10. Прочитайте текст ещё раз. Обратите внимание на выделенные словосочетания и выражения. Определите, с какой целью они используются в тексте?

11. Объедините следующие предложения с помощью союзов ЧТО, ЧТОБЫ, КАК, используя, где это необходимо, указательное местоимение ТО в нужном падеже.

1) С середины XX столетия получила развитие теория. Согласно теории, использование полимерных добавок позволяет существенно снизить сопротивление как в течениях жидкостей в трубопроводах, так и при обтекании тел.

2) Ж. Пуазейль проводил серию экспериментальных исследований течения жидкости в трубах и сделал предположение. Он отметил возможность возникновения класса турбулентных течений вязкой жидкости.

3) Крупный английский учёный О. Рейнольдс сделал открытие. Существует новое физическое явление — турбулентность.

4) Введение этой теории было необходимо. Оно позволило состыковать решения для невязкой жидкости во внешней области с течением вязкой жидкости в пограничном слое.

5) Академик Петербургской академии наук Д. Бернулли получил свое известное уравнение. Уравнение связывает скорости, давления и геометрические высоты точек в потоке.

Гидромеханика: учебник для вузов / А.Ш. Ачкинадзе, А.Р. Бесядовский,

В.В.Васильева [и др.]. СПб.: Мор Вест, 2007. С. 8–10.

-12-



12.Прочитайте текст и ответьте на вопросы преподавателя словами ДА или НЕТ.

1) Гидромеханика является базовой дисциплиной для ряда специальностей кораблестроительной и энергомашиностроительной направленности?

2) В гидравлике исследуются течения жидкостей и газов в судовых трубопроводах?

3) Первые известные теоретические результаты в области гидростатики были получены в III в. до н.э. Аристотелем?

4) Важнейшее для всей гидромеханики уравнение неразрывности было получено в середине XVIII в. Л. Эйлером?

5) Безусловный приоритет в создании статистической теории турбулентности принадлежит отечественной научной школе А.Н. Колмогорова?

13.Ответьте на вопросы преподавателя полными предложениями.

1) Что представляет собой гидромеханика?

2) Где используются выводы гидромеханики?

3) На использовании чего основаны исследования течений жидкостей и газов в проточных каналах гидротурбин и паровых газовых турбин?

4) Какую роль сыграли Галилео Галилей и Исаак Ньютон в становлении гидромеханики как науки?

5) Что происходит с гидромеханикой в наше время?

14. «Ваша версия».

1) Почему гидромеханика важна для кораблестроения?

2) Как складывалась история становления гидромеханики как науки?

3) Что вы знаете о гидромеханике?

4) Нужна ли вам гидромеханика? Обоснуйте свой ответ.

5) Какое место, по вашему мнению, занимает гидромеханика в числе наук вашего направления подготовки?

15.Найдите в прочитанном тексте главную информацию. Запишите её.

16. Составьте реферат прочитанного текста.

-13-



 ЧаСТЬ2.аУдИроВаНИе

 ИКоНСПеКТИроВаНИе.

дИСКУССИоННоеоБЩеНИе

1. Прослушайте слова, запишите те, которые вы запомнили. Объясните их значение. При необходимости обратитесь к словарю:

подвижность, демонстрация, гидролоток, завихрение, хаотически, окрашенный, поток, установившееся, дымовой, отрываться, шелковинки, паста, прорисовываться, кромка, интерцептор, криволинейный, кольцевой.

2. Прослушайте словосочетания. Запишите их:

обезжиренный алюминиевый порошок, характерный пример, нет надобности, линии тока, спектр обтекания профиля крыла, неудобообтекаемое тело, двуугольный профиль, спутная струя, оптическая установка.

3. Прослушайте предложения. Запишите их.

1) Подвижность частиц жидкости и газа приводит к тому, что их траектории оказываются сложными и запутанными, могут многократно пересекаться друг с другом и сами с собой.

2) Для определения давления потока в разных точках поверхности крыла необходимо знать поле скоростей вблизи поверхности, а не траектории частиц.

3) У носка профиля происходит торможение частиц.

4) При увеличении числа Рейнольдса появляются возмущения, возникают отдельные турбулентные пятна, они разрастаются в турбулентные пробки, и, наконец, мы видим развитое турбулентное течение.

5) Благодаря распылённому порошку мы наблюдаем вихрь с прямолинейной осью; о вращении частиц можно получить представление по этой фигурной пробочке.

4. Прослушайте текст. Запишите его. Подчеркните в нём те предложения, которые несут основную информацию.

Оси вихрей могут быть криволинейными и кольцевыми. Мы наблюдаем взаимное влияние вихревых колец. Переднее кольцо сжимает и ускоряет заднее. Заднее, наоборот, растягивает и замедляет переднее. Происходит так называемая игра вихревых колец.

-14-



5. Посмотрите видео «Способы наблюдения течения жидкости и газа. Учебное видео по кинематике жидкостей и газов» и ответьте, что такое безвихревые движения?

6. Просмотрите видео ещё раз. Во время просмотра запишите ключевые слова. Передайте основное его содержание.

7. Ответьте на вопросы по просмотренному видео.

1) Из чего состоят жидкости и газы?

2) Что вызывает даже небольшое перемещение тела в жидкой или газообразной среде?

3) Что используется для описания поля скоростей?

4) В каком случае двуугольный профиль является неудобообтекаемым телом, а в каком — удобообтекаемым?

5) С помощью чего можно наблюдать на модели самолёта направление линии тока и образование вихрей, а также картину течения?

6) С помощью чего можно наблюдать ламинарное и турбулентное течение?

8. Обсудите в группе просмотренное видео. Узнайте у своих товарищей, что они думают о способах наблюдения за течениями жидкости и газа, насколько это важно для конструирования самолётов и кораблей. Выскажите своё мнение.

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ. Подготовьте сообщение о каком-либо

опыте наблюдения за течениями жидкостей и газов.

ЧаСТЬ3.ТеСТ

1. Прочитайте текст. Вставьте подходящие по смыслу слова в нужной форме.

Теоретическая механика занимается … механических форм движения и взаимодействий материальных тел, … понятия материальной точки и системы материальных точек. Материальная система может быть дискретной и сплошной. Дискретная состоит из отдельных материальных точек. Сплошная система имеет … распределение веществ, физических характеристик состояния и движения в пространстве. В этом случае система … как сплошная материальная среда.

-15-



Раздел теоретической механики, … движение такого рода сред, носит название механики сплошных сред, а часть её, относящаяся к жидким и газообразным средам, — механики жидкости и газа. Гидромеханика или гидродинамика — это механика жидкости.

Можно … два основных свойства модели жидкой или газообразной среды в гидромеханике:

1)сплошность. Непрерывное распределение массы и физико-ме-

ханических характеристик среды;

2) подвижность или текучесть. Для большинства жидкостей …

напряжения внутреннего трения отличны от нуля только при наличии относительного сдвига между слоями среды. При относительном … внутреннее трение отсутствует.

Гипотеза о непрерывности среды позволяет рассматривать все механические характеристики жидкой среды (скорость, давление, плотность и т.д.) как непрерывные и дифференцируемые функции координат точки и времени. В понятие жидких включаются капельные

и газообразные жидкости

Слова для справок:

1) определяется 5) касательные

2) применяя 6) сформулировать

3) покое 7) исследующий

4) изучением 8) непрерывное

2. Вставьте правильные по смыслу слова.

1) Массовые (объёмные) силы пропорциональны массе частицы и … ко всякой материальной частице рассматриваемого объёма жидкости.

2) Условные границы — условные сечения, от которых начинается рассматриваемая область … .

3) … физик и математик Д. Бернулли впервые ввёл термин «гидромеханика».

4) О. Рейнольдс опытным путём установил критерий перехода от … течений в трубах к … .

5) Л. Прандтль разработал теорию … .

Панаиотти С.С. Лекции по гидромеханике: учебное пособие. М.: Изд-во

МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. С. 5.

-16-



Слова для справок: выдающийся, пограничного слоя, приложены,

потока, турбулентным, ламинарных.

3. Найдите синонимы:

дисциплина указать отметить опытный представление понимание экспериментальный эволюция развитие курс

4. Найдите синонимичные конструкции:

интегрировать провести опыт испытать убрать в сторону устранить осуществить внедрение

5. Найдите антонимы:

очевидно долго мгновенно вечно кратко дискретно непрерывно смутно

6. Найдите сложное слово:

вихревой, парадокс, замечательный, присоединённый, осреднён-

ный, мелкомасштабный.

7. Найдите слово, состоящее из корня, суффикса и нулевого окончания:

принцип, сопротивление, жидкость, образец, специальность,

серия.

8. Найдите причастие:

затруднительный, нестационарное, безграничный, проточный,

энергомашиностроительный, погружённый.

9. Дополните предложение, выбрав правильную грамматическую конструкцию.

Систематические испытания при изучении ламинарных и тур-

булентных течений были проведены в конце XIX в. крупным англий-

-17-



ским учёным О. Рейнольдсом, … новое физическое явление — турбулентность.

1) который открыл;

2) которое было открыто;

3) которым открыл.

10.Дополните предложение, выбрав правильную грамматическую конструкцию.

Согласно этой концепции, … ещё Д.И. Менделеев и В.Д. Рэнкин, при достаточно больших скоростях обтекания тела потоком маловязкой жидкости можно выделить три области течения: тонкую около тела, так называемый пограничный слой, его продолжение за телом — след и область внешнего потока.

1) у которой указывали;

2) на которую указывали;

3) с которой указывали.

11.Дополните предложение, выбрав правильную грамматичес-

кую конструкцию.

Методы гидромеханики применяются в океанотехнике при разработке различных образцов морской техники, … для освоения Мирового океана.

1) служащей;

2) служащим;

3) служащего.

12.Дополните предложение, выбрав правильную грамматичес-

кую конструкцию.

Первые известные теоретические результаты в области гидростатики были получены в III в. до н.э. Архимедом, сформулировавшим, в частности, свой знаменитый закон о … силе тела, погружённого в покоящуюся жидкость.

1) выталкивающих;

2) выталкивающем;

3) выталкивающей.

-18-



13.Дополните предложение, выбрав правильную грамматичес-

кую конструкцию.

1) при обтекании тел;

2) в обтекании тел;

3) с обтеканием тел.

14.Дополните предложение, выбрав правильную грамматичес-

кую конструкцию.

Важнейшее для всей гидромеханики уравнение … было получено в середине XVIII в. Д’Аламбером.

1) о неразрывности;

2) неразрывностью;

3) неразрывности.

15.Дополните предложение, выбрав правильную грамматичес-

кую конструкцию.

Методы гидромеханики применяют в океанотехнике, … разрабатывать различные образцы морской техники.

1) что;

2) чтобы;

3) как.

16.Дополните предложение, выбрав правильную грамматичес-

кую конструкцию.

… устранить парадокс Эйлера-Д’Аламбера, нужно учитывать вязкость.

1) Что;

2) Чтобы;

3) Как.

-19-

<<< < Предыдущая 12 / 102 3 4 5 6 7 8 9 10 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]