Одним из главных принципов уникальной «системы Физтеха», заложенной в основу образования в МФТИ, является тщательный отбор одаренных и склонных к творческой работе представителей молодежи. Абитуриентами Физтеха становятся самые талантливые и высокообразованные выпускники школ всей России и десятков стран мира.

Студенческая жизнь в МФТИ насыщенна и разнообразна. Студенты активно совмещают учебную деятельность с занятиями спортом, участием в культурно-массовых мероприятиях, а также их организации. Администрация института всячески поддерживает инициативу и заботится о благополучии студентов. Так, ведется непрерывная работа по расширению студенческого городка и улучшению быта студентов.

Адрес e-mail:

Программа экзамена по специальности на кандидатский минимум (Гидродинамика и аэроакустика)

  1. Основные уравнения звукового поля. Вывод уравнений акустики из уравнений гидродинамики. Звуковые волны в газах. Волновое уравнение. Плоские гармонические волны. Звуковое давление, скорость частиц в плоской звуковой волне, волновое сопротивление среды. Принцип суперпозиции волн, интерференция.
  2. Энергия и импульс звуковых волн. Плотность звуковой энергии, акустическая мощность. Волновое уравнение в цилиндрических и сферических координатах.
  3. Упругие волны в твердых телах. Механические колебания. Упругие волны в изотропных твердых телах: продольные и сдвиговые волны. Скалярный и векторный потенциалы. Типы волн в ограниченных твердых телах. Уравнения, описывающие продольные и изгибные волны в стержнях и тонких пластинах, скорость распространения волн. Уравнения колебаний тонкой оболочки. Собственные колебания стержней, пластин и оболочек, частоты и формы собственных колебаний. Плотность собственных частот. Вынужденные колебания, частотные резонансы Влияние диссипации энергии в упругой системе на ее колебания.
  4. Случайные колебания упругих систем. Описание случайных по пространству и времени полей в рамках корреляционной теории. Стационарность и эргодичность. Пространственно-временная корреляционная функция, спектр пространственных корреляций, частотно-волновой спектр. Постановка и методы решения задач о случайных колебаниях тонкостенных упругих систем. Метод ортогональных статистических разложений. Случайные колебания пластин и оболочек, влияние пространственных масштабов корреляции и фазовой скорости поля внешних сил на колебания.
  5. Распространение звуковых волн. Отражение и преломление звуковых волн на границе двух сред при нормальном и наклонном падении звука. Боковая волна. Падение звуковой волны на тангенциальный разрыв скорости. Понятие о волнах неустойчивости. Абсолютная и конвективная неустойчивость. Дифракция звуковых волн. Дифракция на острой кромке. Использование метода Винера-Хопфа в задачах аэроакустики.
  6. Распространение звука в волноводах. Представление звукового поля в виде нормальных волн (мод). Групповая и фазовая скорости. Критическая частота для нормальных волн. Импеданс. Простейшие модели импеданса. Импеданс при высоких уровнях звука и наличии воздушного потока. Рассеяние звука. Распространение звука в атмосфере, поглощение звука. Рефракция звука в сдвиговом течении.
  7. Турбулентные течения. Осредненное и пульсационное движение. Вывод тензора напряжений турбулентного трения из уравнения Навье-Стокса. Уравнения Рейнольдса. Полуэмпирические теории турбулентности. Статистическое описание поля турбулентного потока. Изотропная и неизотропная турбулентность. Турбулентные характеристики струи: турбулентные напряжения, корреляция, масштаб и спектр турбулентности.
  8. Источники шума аэродинамического происхождения. Неоднородное волновое уравнение. Общее решение волнового уравнения. Мультипольное разложение. Простой источник, диполь, квадруполь. Движущиеся источники звука, эффект конвективного усиления. Эффект Доплера.
  9. Генерация шума турбулентностью. Теория Лайтхилла, акустические аналогии. Генерация звука вихрями при малых числах Маха. Альтернативные представления источника звука. Шум газовых струй. Связь аэродинамических и акустических параметров струи. Акустические характеристики струй: ближнее и дальнее звуковые поля, направленность излучения, мощность и спектр. Дискретные тона, излучаемые сверхзвуковыми струями, механизм Пауэлла. Методы снижения шума струй.
  10. Влияние твердых границ на генерацию звука потоком. Шум турбулентного пограничного слоя при дозвуковых и сверхзвуковых полетах, псевдозвук. Шум при обтекании плохообтекаемых тел. Шум самолетных и вертолетных винтов, основные источники: шум вращения, объемный и вихревой шум. Методы расчета шума самолетных и вертолетных винтов. Методы уменьшения шума винтов в дальнем и ближнем полях. Шум компрессоров и вентиляторов.
  11. Прохождение звуковых волн через преграды. Коэффициент отражения и прозрачность для одного слоя и произвольного числа слоев. Волновые параметры. Импеданс. Звукопроницаемость и ослабление звука преградой. Звукоизоляция для случая чисто инерционного движения преграды. Закон массы.
  12. Звукоизоляция однородной преграды с учетом ее упругости и диссипации. Прохождение плоской звуковой волны через двойную преграду. Звукоизоляция безграничной тонкой пластины при нормальном и наклонном падении плоской звуковой волны. Эффект волнового совпадения. Звукоизоляция при диффузном падении звуковых волн. Коэффициент звукопоглощения.
  13. Акустическое излучение при изгибных колебаниях неограниченной пластины. Критическая частота. Влияние конечности размеров пластины на ее акустическое излучение. Акустическое излучение пластины при разных видах случайного нагружения. Влияние пространственно-временной структуры поля внешних сил на акустическое излучение неограниченной и ограниченной пластин, влияние диссипации энергии. Акустическое поле в тонкой оболочке при случайном аэроакустическом нагружении.
  14. Акустика самолета. Шум на местности и в кабине самолетов различных типов. Основные источники. Нормативные требования к шуму в пассажирских кабинах и на местности. Методы снижения шума самолета на местности: двухконтурные двигатели, шумопоглощающие насадки, звукопоглощающие вставки, компоновка и др. Глушители шума реактивных двигателей и газодинамических установок. Инженерные методы расчета шума на местности, основные упрощающие предположения.
  15. Методы снижения шума в салоне самолета: синхрофазирование винтов, настройка конструкции, звукоизолирующие, звукопоглощающие, виброизолирующие и вибропоглощающие конструкции.
  16. Параметры турбулентного пограничного слоя. Применение теории подобия и размерности для определения спектра турбулентных пульсаций.
  17. Методы расчета шума в салоне самолета: эмпирический, инженерный, энергетический, статистический, аналитический и численный.

ЛИТЕРАТУРА:

  1. Исакович М.А. "Общая акустика". М.: Наука, 1973 г.
  2. Скучик Е. "Основы акустики", тт.1,2 М.: Мир, 1976 г.
  3. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. "Гидродинамика". М.: Наука, 1986 г.
  4. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. "Физическая кинетика". М.: Наука, 1979 г.
  5. Шлихтинг Г. "Теория пограничного слоя". М.: Наука,1969 г.
  6. Блохинцев Д.И. "Акустика неоднородной движущейся среды". М.: Наука, 1981 г.
  7. Мунин А.Г., Кузнецов В.М., Леонтьев Е.А. "Аэродинамические источники шума". М.: Машиностроение, 1981 г.
  8. "Авиационная акустика", тт. 1, 2 (под ред. Мунина А.Г.). М.: Машиностроение, 1986 г.
  9. Голдстейн М.Е., "Аэроакустика". М.: Машиностроение, 1981 г.
  10. Минович И.Я., Перник А.Д., Петровский В.С. "Гидродинамические источники звука". Л.: Судостроение, 1972 г.
  11. Нобл Б., "Применение метода Винера-Хопфа для решения дифференциальных уравнений в частных производных". М.: Издательство иностранной литературы, 1962 г.
  12. Кудашев Е.Б., Яблоник Л.Р. Турбулентные пристеночные пульсации давления. / М.: Научный мир, 2007.
  13. Смольяков А.В. Шум турбулентных потоков./ ЦНИИ им. акад. А.Н.Крылова. С.-Пб, 2005.
Если вы заметили в тексте ошибку, выделите её и нажмите Ctrl+Enter.

© 2001-2016 Московский физико-технический институт
(государственный университет)

Техподдержка сайта

МФТИ в социальных сетях

soc-vk soc-fb soc-tw soc-li soc-li
Яндекс.Метрика