Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

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

.pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
07.09.2026
Размер:
2 Мб
Скачать
☆
ТеМа2.СТаНоВЛеНИе
ГИдроМеХаНИКИКаКНаУКИ
(ПродоЛжеНИе)
ЧаСТЬ1.ФоНеТИКа.ЛеКСИКа. ГраММаТИКа.ЧТеНИе.ГоВореНИе
1. Произнесите вслед за преподавателем слова, обращая вни-
мание на произношение:
зарождающийся, циркуляция, вихрь, итерационный, маневриро­вание, кавитационный.
2. Прочитайте слова и словосочетания, дайте им толкование.
При необходимости обращайтесь к словарю:
подъёмная сила профиля интенсивно
обтекание строгое решение
косвенно свободная поверхность жидкости
постулат раздел сред
пионерские исследования опытовый бассейн
отрывные течения натурный объект
оценка волновых сил итерационные методы численного
волновое сопротивление расчёта волнового
упрощённые обводы судна сопротивления корабля
3. Разберите по составу данные слова. Подберите к ним одно-
коренные:
присоединённый, нестационарный, потребность, прорыв, удли­нение.
-20-
21

4. Определите, от каких глаголов образованы следующие при-
частия. Составьте с ними словосочетания:
колеблющийся, впечатляющий, зарождающийся, осуществлён, уменьшенный.
5. Определите, от каких слов образованы следующие имена су­ществительные и прилагательные. Составьте с ними словосоче­тания:
гидроаэромеханика, высокотехнологичный, плодотворный, судо-
строительный, аэродинамический.
6.Соедините слова из левой колонки со словами из правой, об­разуя словосочетания по образцу.
Образец: развиваться (как?) — развиваться интенсивно.
развиваться правильно сократить косвенно учитываться существенно пересчитывать бурно
7. Прочитайте предложения с конструкциями научного стиля речи. Составьте свои предложения с данными конструкциями.
1) Основная идея этой теории заключается в том, что рассмат- ривается обтекание крыла невязкой жидкостью, а вязкость учитыва­ется косвенно путём введения циркуляции.
2) Для гидродинамики корабля важное значение имеет разви­тие теории волновых движений, в том числе и оценки волновых сил, действующих на тела, движущиеся и колеблющиеся в жидкости.
3) Теория пограничного слоя, бурно развивающаяся в те времена, представляет сегодня лишь интерес с точки зрения истории гидро­механики, но перестала быть практическим инструментом расчёта вязкого сопротивления судов.
4) Одновременно с теоретическими работами в области гидро­аэромеханики широкое развитие получили методы эксперимен­тальных исследований.
5) Примером такого комплекса могут служить установки опы- товых бассейнов, аэродинамических труб, кавитационных труб в ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова.
-21-
22

6) Поскольку в экспериментальных установках испытываются уменьшенные модели объектов, возникает задача пересчёта резуль­татов этих испытаний на натурный объект, что составляет предмет теории подобия и моделирования, которая также позволяет правиль­но пересчитывать результаты экспериментальных исследований на натуру.
7) Это направление нашло отражение, в частности, в работах Л.И. Седова и Л.А. Эпштейна.
8. Прочитайте текст и объясните, что представляют собой опытовые бассейны и с какой целью они используются в гидро­механике.
С начала XX в. в связи с потребностями зарождающейся авиации стала интенсивно развиваться теория крыла. В 1906 г. знаменитый русский учёный Н.Е. Жуковский получил формулу для подъёмной силы профиля, ставшую основой для всех дальнейших исследований в теории крыла. Основная идея этой теории заключается в том, что рассматривается обтекание крыла невязкой жидкостью, а вязкость учитывается косвенно путём введения циркуляции. Последняя опре­деляется из постулата Чаплыгина — Жуковского о плавном обтекании задней острой кромки. Этот постулат общепринят в теории крыла. Плодотворным явилось также введение Н.Е. Жуковским понятия присоединённого вихря. В дальнейшем вопросы обтекания крыль­евых профилей были успешно развиты в трудах С.А. Чаплыгина. За рубежом пионерские исследования в области теории крыла были проведены М.В. Кутта и Ф. Ланчестером. Н.Е. Жуковский разработал вихревую теорию гребного винта, явившуюся основой для всех даль­нейших работ в этой области. Теория крыла конечного размаха была создана Л.Прандтлем в 20-х гг. XX в., а дальнейшее развитие получила в работах советских учёных В.В. Голубева, М.В. Келдыша, Л.И. Седова, С.М. Белоцерковского, Н.Н. Поляхова, А.И. Некрасова, К.К. Федяевско­го и др., а также ряда зарубежных учёных: Г. Глауэрта, Е. Карафоли, В. Бирнбаума, Г. Мульмтхоппа, А. Бетца и др. В трудах всех этих учёных была исследована теория крыльев конечного и малого удлинений, в том числе при больших углах атаки, нестационарная теория крыла, теория глиссирования.
В связи с потребностями развивающегося скоростного судо­строения разрабатывались вопросы теории отрывных и кавитацион-
-22-
23

ных течений. Эти методы, развитые ещё в XIX в. Г.Л. Гельмгольцем, Н.Е. Жуковским и Г.Р. Кирхгофом, были успешно развиты в XX в. в работах Д.А. Эфроса, Д.Р. Рябушинского, Л.А. Эпштейна, А.Н. Ива­нова, Г.В. Логвиновича, А.Г. Терентьева, а за границей — М. Тулиным, Г. Ву, Я.А. Гюрстом и др.
Для гидродинамики корабля важное значение имеет развитие теории волновых движений, в том числе и оценки волновых сил, действующих на тела, движущиеся и колеблющиеся в жидкости. В ра­ботах Д.Г. Мичелла и Н.Е. Жуковского начала XX в. были рассмотрены вопросы волнового сопротивления для судов упрощённых обводов. Наиболее строгое решение задачи о силах, возникающих при дви­жении тела под свободной поверхностью жидкости, было получено Н.Е. Кочиным в 1932 г. Дальнейшее развитие это направление по­лучило в работах М.В. Келдыша, Л.Н. Сретенского, Н.Н. Моисеева, Я.И. Войткунского, А.А. Костюкова, В.Г. Сизова, М.Д. Хаскинда, А.Ш. Готман, а также Т. Хавелока, Д. Вехаузена, Х. Маруо и др.
С середины XX в. развивалась также теория внутренних волн, возникающих на поверхности раздела сред с различными плот­ностями. К ним относятся работы Г. Миропольского, Л.А. Черкасова, В.В. Васильевой, Ю.В. Разумеенко.
Применительно к решению конкретных задач о движении су­дов с динамическими принципами поддержания над свободной по­верхностью и под ней следует отметить работы Я.И. Войткунского, В.К. Трешкова, К.В. Рождественского.
Серьёзный научный прорыв в гидромеханике в целом и в кора­бельной гидромеханике в частности был осуществлён в последние 20 лет благодаря развитию численных методов и вычислительной техники. Были созданы итерационные методы численного расчёта волнового сопротивления корабля. Благодаря этому удалось сущест­венно улучшить согласование расчётных и экспериментальных дан­ных для волнового сопротивления судна. Особенно впечатляющим является прорыв в области моделирования вязкого турбулентного обтекания судна и его конструктивных элементов. Ушли в прошлое целые разделы гидромеханики, которые в 80-е гг. прошлого столетия считались актуальными. К примеру, теория пограничного слоя, бур­но развивающаяся в те времена, представляет сегодня лишь интерес с точки зрения истории гидромеханики, но перестала быть практи­ческим инструментом расчёта вязкого сопротивления судов. Гребные
-23-
24

винты рассчитываются теперь с учётом вязкости, нестационарных кавитационных явлений и влияния корпуса. В последние несколько лет началось использование метода крупных вихрей для расчёта сложных нестационарных явлений, возникающих при турбулентном обтекании судостроительных конструкций. В Германии и Японии уже имеется опыт моделирования нестационарного движения судна в вязкой жидкости в условиях маневрирования на волнении. Эти ра­боты направлены на создание так называемых численных опытовых бассейнов, которые призваны в будущем существенно сократить долю дорогостоящих физических экспериментов в процессе проектирова­ния судов.
Одновременно с теоретическими работами в области гидроаэро­механики широкое развитие получили методы экспериментальных исследований. В1872г. английский инженер В. Фруд построил первый опытовый бассейн для испытания моделей кораблей. В настоящее время все высокотехнологичные страны располагают развитыми ком­плексами для проведения опытов с моделями по направлениям, пред­ставляющим интерес для гидромеханики, в том числе и корабельной гидромеханики. Примером такого комплекса могут служить установ­ки опытовых бассейнов, аэродинамических труб, кавитационных труб в ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова. Большой вклад в экспериментальную гидромеханику судна внесли Р.А. Алексеев, А.А. Русецкий, В.К. Треш­ков, М.А. Мавлюдов, А.С. Горшков и многие др.
Поскольку в экспериментальных установках испытываются умень­шенные модели объектов, возникает задача пересчёта результатов этих испытаний на натурный объект, что составляет предмет теории подобия и моделирования, которая также позволяет правильно пере­считывать результаты экспериментальных исследований на натуру. Это направление нашло отражение, в частности, в работах Л.И. Седова
3
и Л.А. Эпштейна
.
9. Прочитайте текст ещё раз. Обратите внимание на выде- ленные конструкции. Определите, с какой целью они используются в тексте?
3
Гидромеханика: учебник для вузов / А.Ш. Ачкинадзе, А.Р. Бесядовский,
В.В.Васильева [и др.]. С.10–12.
-24-
25

10. Проверьте, правильно ли вы поняли текст. Напишите ко­нец предложения, который соответствует тексту.
1) В 1906 г. знаменитый русский учёный Н.Е. Жуковский получил формулу для подъёмной силы профиля… .
2) В связи с потребностями развивающегося скоростного судо­строения….
3) С середины XX в. развивалась также… .
4) Серьёзный научный прорыв в гидромеханике в целом и в ко­рабельной гидромеханике в частности был осуществлён в последние 20 лет благодаря… .
5) В последние несколько лет началось использование метода крупных вихрей для… .
11. Определите, соответствуют ли данные предложения со­держанию текста.
1) С начала XX в. в связи с потребностями зарождающейся авиа­ции стала интенсивно развиваться теория пограничного слоя.
2) В дальнейшем вопросы обтекания крыльевых профилей были успешно развиты в трудах С.А. Чаплыгина.
3) Для гидродинамики корабля важное значение имеет развитие теории волновых движений.
4) Особенно впечатляющим является прорыв в области модели­рования вязкого турбулентного обтекания судна и его конструктивных элементов.
5) Гребные винты рассчитываются теперь с учётом погранично­го слоя.
12. Ответьте на вопросы преподавателя полными предложе­ниями.
1) В чём заключается основная идея теории крыла?
2) В чём состоит вклад Н.Е. Жуковского в теорию крыла?
3) Развитие какой теории имеет важное значение для гидродина­мики корабля?
4) Благодаря чему был осуществлён серьёзный научный прорыв в гидромеханике в целом и в корабельной гидромеханике в частности?
5) Какое направление нашло отражение в работах Л.И. Седова и Л.А.Эпштейна?
-25-
26

13. «Ваша версия».
1) Как вы думаете, какое значение для судостроения имеет теория крыла?
2) Объясните, какую роль для гидромеханики сыграло развитие численных методов и вычислительной техники? Аргументируйте свой ответ.
3) Почему в последние десятилетия становится популярным ис­пользование опытовых бассейнов в гидромеханике?
4) Есть ли в вашей стране установки опытовых бассейнов, аэроди­намических труб, кавитационных труб? С какой целью они использу­ются в вашей стране?
5) Как вы считаете, насколько точными оказываются расчёты при экспериментальных исследованиях?
14. Найдите в прочитанном тексте главную информацию. За­пишите её.
15. Перескажите текст, используя следующие конструкции:
Текст называется / носит название / под названием / озаглавлен /
под заголовком…
Тема текста — … / текст на тему / посвящён теме (проблеме,
вопросу)…
Текст представляет собой обобщение (изложение, описание, ана-
лиз, обзор)…
В тексте подробно описаны… В тексте рассматривается (что?) / говорится (о чём?) / даётся
оценка, анализ (чему?, чего?) / представлена точка зрения (на что?)…
16.Составьте информативный реферат прочитанного текста.
ЧаСТЬ2.аУдИроВаНИе
ИКоНСПеКТИроВаНИе.  дИСКУССИоННоеоБЩеНИе
1. Прослушайте слова, запишите те, которые вы запомнили. Объясните их значение. При необходимости обратитесь к словарю:
трение, хвостик, толщина, хорда, зависимость, отсек, поток, ана­логично, прилипать, циркуляция, выдувание, растопыривать, пробег, ослаблять, предкрылки, закрылки, ликвидировать, отклонённый, ре­активный.
-26-
27

2. Прослушайте словосочетания. Запишите их:
ламинаризированный профиль, пограничный слой, лобовое со­противление, геометрическое место, трубка Вентури, искусственно турбулизировать, круто садиться, перспективное средство.
3. Прослушайте предложения. Запишите их.
1) Область положительного ускорения частиц, где сохраняется
ламинарное течение, растягивается на большую часть профиля.
2) Полярная диаграмма ламинаризированного крыла приобрета-
ет иной вид, чем у обычного крыла.
3) Другой способ ламинаризации пограничного слоя состоит в отсасывании части слоя с поверхности в таком количестве, чтобы толщина слоя нигде не превышала критического значения.
4) Полётные испытания показали, что несмотря на неизбежные вибрации и атмосферную турбулентность, пограничный слой был ла­минарным почти навсем протяжении крыла, и лобовое сопротивле­ние уменьшилось в пять-шестьраз.
5) Иные методы применяются для управления точкой отрыва пограничного слоя.
4. Прослушайте текст. Запишите его. Подчеркните в нём те предложения, которые несут основную информацию.
Теперь рассмотрим более эффективный способ управления от­рывом пограничного слоя путём выдувания воздуха через щели. Если сделать крыло щелевым, то при больших углах атаки автоматически возникает течение воздуха сквозь щели. Такие крылья называются щелевыми. Эффективность щелевого крыла можно наблюдать у птиц при их посадке. Ускоренная съёмка показывает, что при посадке пти­ца растопыривает перья, образуются щели, и это позволяет птице садиться круто, с малой скоростью и без пробега.
5. Посмотрите видео «Управление пограничным слоем. Учебное видео по кинематике жидкости и газа» и ответьте, эффективны ли щелевые крылья для само­лётов?
6. Просмотрите видео ещё раз. Во время просмотра запишите ключевые слова. Передайте основное его содержание.
-27-
28

7. Ответьте на вопросы по просмотренному видео.
1) Для чего необходимо знать законы пограничного слоя?
2) Что необходимо создать в пограничном слое, чтобы уменьшить сопротивление трения?
3) Чем отличается обычное крыло от ламинаризированного?
4) Какие способы ламинаризации крыла существуют?
5) Какой из способов ламинаризации крыла оказывается более эффективным и почему?
6) Для чего необходимо турбулизировать пограничный слой?
8. Обсудите в группе просмотренное видео. Узнайте у своих товарищей, что они думают о теории пограничного слоя, почему в настоящее время она не имеет большой научной ценности. Вы­скажите своё мнение.
ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ. Подготовьте сообщение о развитии
!
теории пограничного слоя.
ЧаСТЬ3.ТеСТ
1. Прочитайте текст. Вставьте подходящие по смыслу слова в нужной форме.
Для реального крыла необходимо … суммарное воздействие следующих факторов: формы крыла, его относительный размах, от­носительное погружение и т.д. Следующим параметром, от которого зависят величины …, развивающихся на крыле, является скорость движения. С точки зрения гидродинамики крыла существует опре­делённое значение скорости, превышение которого приводит к значи­тельным изменениям характеристик крыла. Причиной этого является развитие на крыле кавитации и связанных с ней нарушений плавного обтекания … потоком жидкости. С увеличением скорости движения абсолютное разрежение на крыле достигает значений, при которых из воды начинают выделяться небольшие пузырьки, наполненные паром и газами, до этого растворенными в воде. При дальнейшем увеличении скорости … область кавитации расширяется и занимает значительную часть засасывающей стороны крыла, образуя на крыле большой па­рогазовый пузырь. В этой стадии … коэффициенты подъёмной силы
-28-
29

и … начинают резко изменяться, при этом … качество крыла падает. В связи с отрицательным влиянием кавитации на характеристики крыла … создание профилей особой геометрии
4
.
Слова для справок:
1) потребовалось 5) кавитации
2) профиля 6) обтекания
3) сил 7) гидродинамическое
4) сопротивления 8) учесть
2.Закончите предложения, выбрав правильный по смыслу ва-
риант.
1) Капельные жидкости обладают малой сжимаемостью, поэтому, в отличие от газов, находясь в ёмкости, они занимают не весь объём, а только тот объём, который свойственен данной массе жидкости, с чёткой границей… .
2) Одной из основных характеристик вихревого движения жид­кости является… .
3) Во многих задачах гидромеханики течение возникает из со­стояния покоя, следовательно, оно в начальный момент времени яв­ляется… .
4) Произведение площади поперечного сечения вихревой трубки на удвоенное значение нормальной составляющей угловой скорости вращения называется её… .
5) Законы гидродинамики человечество постигало в течение всей своей истории, совершенствуя … и движители кораблей.
Слова для справок: интенсивностью, скорости, циркуляция без-
вихревым, раздела, обводы.
3. Найдите синонимы:
постулат эффективный макет стремительно косвенно неявно бурно модель плодотворный закон
4
Проектирование и расчёт подводных крыльев. URL: http://www.barque.ru/
shipbuilding/1964/design_and_calculation_of_hydrofoils (дата обращения: 06.04.2022).
-29-
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]