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:

Вихревые и отрывные течения

Цели и задачи

Практически вся прикладная аэродинамика и гидродинамика – вихревая. Цель данного курса – обучение студентов основным понятиям, связанных с вихревым движением жидкости и газа, вывод уравнений эволюции различных вихревых течений, применение полученных знаний к конкретным вихревым и отрывным течениям. Методы исследования задач курса в основном аналитические.

Разделы

  1. Основные понятия и соотношения для вязкой завихренной жидкости. Определение поля скоростей по заданному полю завихренности. Поле скорости, индуцированное вихревой нитью. Поле скорости, индуцированное вихревой пеленой. Плоские течения.
  2. Основные понятия и соотношения для идеальной завихренной жидкости. Уравнение эволюции вихревой пелены.
  3. Возникновение и эволюция завихренности. Присоединенные и свободные вихри.
  4. Плоские невязкие течения. Сход вихревой пелены с острой кромки. Сход вихревой пелены с гладкой поверхности. Автомодельные течения. Важные примеры автомодельных течений. О предельной форме автомодельного движения.
  5. Плоские вязкие течения. Точные решения. Автомодельные решения.
  6. Рециркуляционные течения. Решения Садовского и Лаврентьева – Шабата. Теорема Бэтчелора о постоянстве завихренности для стационарных течений. Обобщение теоремы Бэтчелора на нестационарный случай. Три вида автомодельного течения. Решение задачи об обтекании пластины с движущейся против потока поверхностью.
  7. Нестационарная аналогия. Вихревое течение около крыла малого удлинения на малых углах атаки. Задача Кадена. Треугольное и прямоугольное крылья. Численные методы. Модель «вихрь-разрез». Потеря симметрии в отрывных течениях около тел малого удлинения .
  8. Конические течения. Невязкое течение в ядре конической вихревой пелены. Вязкое течение в ядре конической вихревой пелены. Экспериментальные данные.
  9. Отрывное течение около крыла большого удлинения. Теория плоских сечений. Неустойчивость Кроу. Пространственная неустойчивость. Решение задачи о диффузии двух вихрей и о диффузии вихревого диполя. Раскрытие механизма диссипации циркуляции.
  10. Закрученные осесимметричные течения.

В результате освоения дисциплины «Вихревые и отрывные течения» студент должен:

Знать: виды вихревых течений, в каких случаях может генерироваться завихренность, что такое присоединенные и свободные вихри, что такое автомодельное решение, что такое рециркуляционное течение, теорему Бэтчелора, уравнение эволюции плоских вихревых пелен, что такое отрыв потока, асимптотическое поведение характеристик течения около точек отрыва.

Уметь: упрощать задачу в случаях течения около крыла малого удлинения (переход к нестационарной аналогии), в случае течения около крыла большого удлинения (переход к плоским течениям), в случае эволюции вихревых пелен в потенциальном поле.

Владеть: методами постановки и решения задач, связанных с вихревыми и отрывными течениями.

Рекомендуемая литература. 

  1. Гайфуллин А.М. Исследование вихревых структур, образующихся при обтекании тел жидкостью или газом.М. Издательский отдел ЦАГИ, 2006, 139 с.
  2. Бэтчелор Дж. Введение в динамику жидкости. М.: Мир, 1973, 760с.
  3. Saffman P.G. Vortex Dynamics.CambridgeUniversitypress. 1992. 331p. Перевод: Сэффмен Ф. Дж. Динамика вихрей. М.: Научный мир, 2000, 375 с.

Дополнительная литература. 

  1. Никольский А.А. Теоретические исследования по механике жидкости и газа. М.: Издательский отдел ЦАГИ, 1981, 286 с.
  2. Гольдштик М.А., Штерн В.Н., Яворский Н.И. Вязкие течения с парадоксальными свойствами. Новосибирск.: Наука, 1989, 336с.

 

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