Description:

_JLZJIq_, _йцянский_, _л. г. лойцянский_, _МЕХАНИКА ЖИДКОСТИ И ГАЗА_, _ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО ТЕХНИКО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ_, _М О С К В А 1950 ЛЕНИНГРАД_, _12*5-2_, _Редактор А. И. Чекмарев_, _Техн. редактор К. М. Волчок_, _Подписано к печати 24 XI 1950 г._, _Формат бумаги 60X92_, _Бум. я. 21,25_. _Печ. л. 42,25 + 1 вклейка. Уч.-изд. л. 48,07. Тип. зн. в печ. л. 45370. Т-09134. Тираж 5000 экз._, _Цена 28 р. 75 к., переплет 2 р_. _Заказ Ms 1841_. _4-я типография им. Евг. Соколовой Главполиграфиздата при Совете Министров СССР. Ленинград, Измайловский пр., 29_. **ОГЛАВЛЕНИЕ** Предисловие .10 Введение13 § 1 Предмет механики жидкости и газа. Основные свойства „макромодели" жидкости и газа: сплошность и подвижность.13 § 2 Основные методы механики жидкости и газа. Области применения и главнейшие задачи15 § 3 Краткий очерк исторического развития механики жидкости и газа. От гидромеханики древних до установления воззрений ньютоинской эпохи17 § 4 Эпоха Эйлера и Бернулли. Гидроаэродинамнка в XIX в..20 § 5 Современный этап развития механики жидкости и газа.30 ГЛАВА I. Элементы теории поля. Кинематика сплошной среды § 6 Поле физической величины. Скалярное и векторное поля. Поверхности уровня. Векторные линии и трубки39 § 7 Мера однородности поля в данном направлении и в данной точке. Градиент скалярного поля и дифференциальный тензор векторного поля как меры однородности поля43 § 8 Задание движения сплошной среды. Поле скоростей. Линии траектории50 § 9 Поле ускорений. Разложение ускорения частицы на локальную и конвективную составляющие53 § 10 Скоростное поле сплошной среды в окрестности данной точки. Угловая скорость и вихрь. Тензор скоростей деформаций и его компоненты56 § 11 Скорость объемного расширения жидкости. Интегральные представления дифференциальных операторов поля. Основные интегральные формулы62 § 12 Вихревые линии и трубки. Вторая теорема Гельмгольца. Интенсивность вихревой трубы71 § 13 Выражение интенсивности вихревой трубы через циркуляцию вектора по контуру, охватывающему трубку. Теорема об изменении циркуляции скорости во времени75 ГЛАВА II. Основные уравнения движения и равновесия сплошной среды § 14 Распределение массы в сплошной среде. Плотность и удельный вес. Напряжения. Тензор напряженности и его симметричность82 § 15 Общие уравнения динамики сплошной среды. Уравнение неразрывности. Уравнения динамики в напряжениях90 § 16 Тепловые явления в жидкостях и газах. Закон сохранения энергии и уравнение баланса энергии100 § 17 Общие уравнения равновесного состояния жидкости и газа. Равновесие воздуха в атмосфере. Приближенные барометрические формулы. Стандартная атмосфера104 § 18 Равновесие несжимаемой жидкости. Уравнение поверхности раздела. Равновесие вращающейся жидкости112 § 19 Давление тяжелой несжимаемой жидкости на поверхность тела. Силы момент, приложенные к телу, плавающему в тяжелой жидкости. Случай вращающейся жидкости117 ГЛАВА III. Динамика идеальной жидкости и газа. Основные уравнения и общие теоремы § 20 Идеальная жидкость. Основные уравнения движения123 § 21 Закон сохранения энергии в движущейся идеальной жидкости. Адиабатическое движение. Сохранение энтропии131 § 22 Эйлерово представление конвективного изменения объемного интеграла. Перенос величины сквозь контрольную поверхность136 § 23 Эйлерова форма законов сохранения массы и энергии, теоремы количества движения и момента количественного движения при стационарном движении идеальной жидкости. Теорема об изменении кинетической энергии. Работа и мощность внутренних сил. Эйлерова форма уравнения изменения кинетической энергии139 § 24 Теорема об изменении кинетической энергии. Работа и мощность внутренних сил. Эйлерова форма уравнения изменения кинетической энергии143 § 25 Теорема Бернулли о сохранении полной механической энергии при стационарном баротропном движении идеальной жидкости и газа.145 ГЛАВА IV. Одномерный поток идеальной жидкости § 26 Одномерное течение идеальной сжимаемой жидкости. Линеаризированные уравнения. Скорость распространения малых возмущений в жидкости или газе152 § 27 Изотермическая и адиабатическая скорости звука. Конус возмущений при сверхзвуковом движении источника возмущения. Число M и его связь с углом конуса возмущений158 § 28 Распространение непрерывных возмущений конечной интенсивности. Характеристики. Образование разрывной ударной волны164 § 29 Стоячая ударная волна или скачок уплотнения. Ударная адиабата173 § 30 Критические величины в одномерном потоке газа. Связь между скоростями до и после скачка. Изменение давления, плотности и температуры в скачке уплотнения178 § 31 Скорость распространения ударной волны. Спутное движение газа за ударной волной182 § 32 Влияние интенсивности скачка уплотнения на сжатие газа. Измерение скоростей и давлений в до и сверхзвуковых потоках186 § 33 Одномерное движение газа по трубе переменного сечения. Истечение из резервуара большой емкости сквозь сходящееся сопло198 § 34 Одномерное течение в сопле Лаваля. Движение газа с притоком тепла205 ГЛАВА V. Безвихревое движение жидкости. Плоское движение несжимаемой жидкости § 35 Сохранение циркуляции скорости в потоке идеальной жидкости. Теорема Кельвина и Лагранжа. Безвихревое движение. Потенциал скоростей211 § 36 Интеграл Лагранжа — Коши уравнений безвихревого движения. Теорема Бернулли. Некоторые общие свойства безвихревого движения идеальной несжимаемой жидкости в односвязной области218 § 37 Плоское безвихревое движение несжимаемой жидкости. Потенциал скоростей и функция тока. Применение функций комплексного переменного. Комплексный потенциал, сопряженная скорость222 § 38 Построение полей течения по аналитической характеристической функции. Простейшие плоские потоки и их наложение229 § 39 Бесциркуляционное и циркуляционное обтекания круглого цилиндра239 § 40 Применение криволинейных координат. Бесциркуляционное и циркуляционное обтекания эллиптического цилиндра и пластинки. Задача Жуковского об обтекании решетки пластин249 § 41 Плоское движение с отрывом струй. Разрывное обтекание пластины и протекание жидкости сквозь отверстие262 § 42 Прямая задача в теории плоского движения идеальной несжимаемой жидкости. Применение метода конформных отображений. Гипотеза Чаплыгина о безотрывном обтекании задней кромки профиля. Формула циркуляции269 § 43 Теорема Жуковского о подъемной силе крыла. Зависимость подъемной силы от угла атаки. Коэффициент подъемной силы277 § 44 Применение метода комплексных переменных к выводу теоремы Жуковского. Формулы Чаплыгина для главного вектора и момента сил давления потока на крыло284 ГЛАВА IX. Рассеяние турбулентных возмущений в жидкости Случай больших значений рейнольдсова числа турбулентности, когда недопустимо пренебрежение конвективным членом, содержащим функцию Н, был при допущении о „локальном подобии" турбулентности изучен акад. А. Н. Колмогоровым, показавшим, что отвечающий формуле (142) масштаб турбулентности L* в этом случае изменяется по закону: \(L^* = C \varepsilon^{3/4} t^{-1/4}\), где C и \(\varepsilon\) — некоторые постоянные. Затухание нитейсивности турбулентности определяется при этом формулой: \(\tau = 2C' \varepsilon^{1/2} t^{-3/4}\). За доказательством этих двух важных соотношений отсылаем к цитированным выше работам А. Н. Колмогорова. Подробный тщательный анализ возможных решений основного уравнения (135) при различных гипотезах относительно структуры однородного, изотропного турбулентного потока был произведен Л. И. Седовым; некоторые соображения по тому же поводу в дальнейшем высказал Батчелор. Современная техника аэродинамического эксперимента позволяет измерять не только средние и реальные быстро пульсирующие значения скоростей и давлений в турбулентном потоке, но также различные осредненные характеристики турбулентности потока. Для этой цели наиболее удобен тепловой анемометр или, как его еще иногда называют, анемометр с нагреваемой нитью. Устройство этого в настоящее время хорошо изученного прибора не сложно. Кусочек тонкой платиновой нити (диаметром от 0,008 до 0,020 мм и длиной от одного до нескольких миллиметров) подогревается электрическим током и устанавливается перпендикулярно направлению воздушного потока, который ее охлаждает. Включая нить в одну из ветвей балансировочного мостика (рис. 208), прибор настраивают на среднюю скорость потока по переменному сопротивлению при постоянной силе тока, или, наоборот, по переменной силе тока при постоянном сопротивлении; второй способ более удобен и широко употребляется на практике для измерения средних скоростей. Желая з... Ключевые слова: газообразный среда, практический запрос, скачка уплотнение, обтекаемый, циолковский, координатный линия, дальнейший, оператор лаплас, количество, д ля, ц ия, труба, плотность, теорема, данный, термодинамический соображение, стр, среда, часовой стрелка, давление, несжимаемый, дг дх, линия ток, теория электричество, ол уб, значение, слой, движение, турбулентный, струя, ое д, ось, коэффициент, вид, возмущение, связь, идеальнойж, поперечный обтеканий, вектор, плоскость, предыдущий, крылова, скоростной напор, теория размерность, истый, равновесие, циркуляция, система, ток, производный, влияние, момент, сжимаемый газ, координата, поток, скачок, ный, несжимаемый жидкость, наблюдатель смотрящий, поле, следовательно, щ ад, пограничный слой, сверхзвуковойп, безвихревой, зак, расчёт, пластинка, сила, число, газодинамический элемент, полный соответствие, вихрь, проекция, условие, р р, вязка, ударный волна, ця н, отрезка, ост, объём, аб л, тело, цилиндр, безвихревой движение, объем, стенка, функция, направление, гл, ламинарный, ц ын, мертвой зона, течение, равный, решётка, легкий, д ч, масса, головной волна, изменение, труд, ака, жидкость, расчет, мочь, конечный, сопротивление, избр соч, изэнтропическа адиабата, элемент, вертикальный черточка, крылов, малый, внешний, явление, зэк, ке р, сверхзвуковой зона, вить, выражение, комплексный, уровень море, время, ир оз, постоянный, влияние сжимаемость, уравнение, профильный сопротивление, теория, величина, задача, полный согласие, пограничный, температура, аналогичный объяснение, отрезок, угол, нуль, плоский, сверхзвуковой, р оз, гидравлический удар, решение, волна, отсылать интересующийся, скорость, простой, натуральный логарифм, п л, сжимать, интеграл, линия, бесконечность, часть, скоростной поле, ст ин, р х, рис, форма, вихревой, ор ой, идеальный, полный дифференциал, сечение, профиль, московский университет, газ, дифференциальный оператор, жид, удельный вес, известный, подстрочный индекс, результат, поперечный ток, идеальный жидкость, образ, крыть, температурный фактор, координатный параллелепипед, жидкость газ, следующий, кр ыл, закон, точка, граничный, тензор, хвостик крыть, ч ин, равенство, окрестность даннойт, лёгкий, толщина, потенциал, сторона, распределение, очн, воздух, ир н, единица, область, вихревой линия, турбулентный движение, контур, трубка, энергия, двойной слой, метод, координатный ось, векторный, определение, звуковой волна, вып, непреодолимый трудность, ана, се д, комплексный потенциал, отношение, поверхность, кривая, жуковский, гостехиздат, обтекание, острый кромка, фе дя, сплошной среда, подвижной система, напряжение, кризис обтекание, формула, трение, согласно