Добавил:
ivanov666
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
ТеМа2.СТаНоВЛеНИе
ГИдроМеХаНИКИКаКНаУКИ
(ПродоЛжеНИе)
ЧаСТЬ1.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. В1872г. 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.
ЧаСТЬ2.аУдИроВаНИе
ИКоНСПеКТИроВаНИе.
дИСКУССИоННоеоБЩеНИе
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 навсем протяжении крыла, и лобовое сопротивление уменьшилось в пять-шестьраз.
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.
ЧаСТЬ3.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]
