Тема 20. Методы решения уравнений Навье-Стокса (аудиторные – 0,056 з. Е. / 2 ч, ср – 0,056 з. Е. / 2 ч)

Точные и приближенные решения. Внешняя задача гидродинамики*. Нормальная, касательная и результирующая сила [1, 3].

Тема 21. Основные понятия пограничного слоя (аудиторные – 0,056 з. Е. / 2 ч, ср – 0,056 з. Е. / 2 ч)

Турбулентность и ее основные статистические характеристики. Уравнения Рейнольдса для турбулентного потока. Пограничный слой на пластине. Ламинарный пограничный слой. Интегральное соотношение Прандтля для ламинарного пограничного слоя. Турбулентный пограничный слой. Метод решения. Тепловой и диффузионный турбулентный слой*. Пограничный слой на криволинейной поверхности. Отрыв пограничного слоя. Управление течением в пограничном слое. Примеры плоских автомодельных решений Прандтля*. Задача Блазиуса* [1, 3, 5].

Тема 22. Понятие о численных методах в механике жидкости (аудиторные – 0,056 з. Е. / 2 ч, ср – 0,056 з. Е. / 2 ч)

Общие свойства безвихревых течений, постановка задачи. Плоские течения, гидродинамическая сетка, способы ее построения и использование для расчета поля скоростей. Годограф скорости. Простейшие плоские потенциальные потоки (равномерный поток, источник-сток, диполь, вихрь, вихревой слой) *. Суперпозиция элементарных течений. Обтекание круглого цилиндра с циркуляцией; эффект Магнуса и образование подъемной (поперечной) силы Жуковского. Применение функций комплексного переменного. Комплексный потенциал и сопряженная скорость. Метод конформных отображений. Обтекание с циркуляцией плоской пластины*. Постулат Жуковского-Чаплыгина. Постановка задачи об обтекании крыльевого профиля*. Сущность метода особенностей. Понятие о разрывных течениях идеальной жидкости. Схемы Кирхгофа и др. Элементы методов теории струй идеальной жидкости* [1, 3‑6].

Раздел 6. Газовые течения. Современные проблемы гидрогазодинамики (аудиторные – 0,194 з. е. / 7 ч, СР – 0,278 з. е. / 10 ч)

Тема 23. Течение газа в трубах с трением (аудиторные – 0,056 з. е. / 2 ч, СР – 0,056 з. е. / 2 ч)

Расчет газопровода. Обзор основных уравнений гидрогазодинамики и современных методов их решения. Управление потоком с помощью пограничной геометрии*. Разделение неизотермических потоков с помощью вихревой камеры. Интенсификация процессов переноса на шероховатой поверхности*. Специальные вопросы* [1, 3].

Тема 24. Течения с развитой кавитацией (аудиторные – 0,056 з. е. / 2 ч, СР – 0,056 з. е. / 2 ч)

Течения с развитой кавитацией. Классификация типов, стадий и форм развития и кавитации*. Влияние вязкости и шероховатости. Основные допущения и схемы классической теории развитой кавитации. Оценка числа кавитации*. Сравнение различных моделей развитой кавитации. Схлопывание пузырьков в идеальной и вязкой жидкости [1, 3].

Тема 25. Элементарная теория крыла (аудиторные – 0,056 з. е. / 2 ч, СР – 0,056 з. е. / 2 ч)

Теория несущей Линии Прандтля. Уравнение Прандтля. Угол скоса потока. Индуктивное сопротивление. Использование теории крыла при расчете лопастных машин*. Необходимые и достаточные условия равновесия*. Условия для сил, давлений и плотностей [1, 3].

Тема 26. Гидравлические машины (аудиторные – 0,028 з. е. / 1 ч, СР – 0,111 з. е. / 4 ч)

Общие сведения о гидромашинах. Классификация насосов и гидродвигателей*. Принцип действия динамических и объемных машин. Основные параметры: подача (расход), напор, мощность, КПД. Баланс мощности в гидромашинах* [4, 5].

Примечание: символом «*» обозначены вопросы для самостоятельной проработки.