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:

Магистерская программа по направлению Гидродинамика и аэроакустика

1.   Проблема сопротивления аппаратов, движущихся по поверхности воды. Разделение сопротивления на классы - трение, сопротивление фор­мы, волновое и др. виды сопротивления. Сопротивление трения. Предста­вление о погранслое и идеология уравнения Прандтля. Сопротивление тре­ния плоской пластины. Решение Блазиуса. Ламинарный и турбулентный погранслой. Основные закономерности. Ламинаризация.

2.   Сопротивление формы. Теорема импульсов, представление о следе, представление сопротивления через производительность источника F= rho*Q*V. Хорошо обтекаемые и плохо обтекаемые тела. Кризис сопротивления. Физика отрыва погранслоя.

3.   Поверхностные волны* в жидкости. Основы теории малых поверхностных волн. Кинематические и динамические граничные условия, стоячие и прогрессивные волны, кинематика частиц в волне, энергия волн и ее перенос. Фазовая и групповая скорость. Корабельные волны и формирование волнового сопротивления. Зависимость волнового сопротивления от числа Фруда и пути повышения скорости движения.

4.   Вопросы экспериментальной отработки гидродинамики судов и др. объектов в опытовых бассейнах. Проблемы моделирования. Методы переноса результатов модельных экспериментов на натурные объекты.

5.   Движители. Основа теории гребного винта как активного диска. Представление о КПД идеального движителя. Гидродинамика лопаток вин­та. Винты в насадках. Водометы и др. виды движителей.

6.   Аппараты с динамическими принципами поддержания. Вопрос о вол­новом сопротивлении. Глиссеры, суда на подводных крыльях, суда на воз­душной подушке, гидросамолеты и экранопланы*.

7.   Гидродинамика глиссирования. Применение теории профиля. Принцип симметрии Шварца. Подъемная сила глиссирующей пластинки. Струйная задача. Роль брызговой струйки в формировании сопротивления. Глиссирую­щая поверхность конечного размаха. Связь с теорией крыла. Применение выводов теории крыла с эллиптическим распределением циркуляции. Индуктивное и брызговое сопротивление.

8.   Гидродинамика глиссирования поверхностей малого удлинения. Гипотеза плоских сечений и связь с задачей о входе в воду профиля. Теория Джонса. Подъемная сила как секундное количество движения в следе. Смы­кание теории крыла и теории плоских сечений. Методы расчетов сопротив­ления и подъемной силы реальных глиссирующих тел.

9.   Проблема определения истинной величины глиссирующей поверхности с учетом подпора. Задача Щегловой о глиссировании прямоугольной пластинки конечного размаха. Основные выводы теории и представление о глиссировании с отрицательной осадкой. Экспериментальные подтверждения и связь с проблемой устойчивости глиссирования.

10. Устойчивость глиссирования. Общие представления и результаты экспериментов. Работы Эпштейна и обобщения на основе теории размернос­тей. Анализ устойчивости по Ляпунову для простейших тел типа глиссирую­щего плоскокилеватого клина. Методы экспериментального изучения устой­чивости в опытовых бассейнах на моделях.

11. Кавитация при быстром движении тел в жидкости. Число кавита­ции, число Эйлера. Основные закономерности явления кавитации. Принцип независимости расширения каверны. Возникновение и развитие кавитации с ростом скорости. Паровая кавитация и эрозия гребных винтов. Суперкави­тация .

12. Использование подводных крыльев. Виды крыльев. Способы регули­рования осадки. Гидродинамика малопогруженных плоских подводных крыльев. Постановка задачи, граничные условия. Влияние свободной поверхности. Самостабилизация по глубине - основные факторы. V - образные крылья. Кавитация подводных крыльев, ее разновидности и борьба с ней. Гидродинамика суперкавитирующих подводных крыльев.

13. Экранопланы и аппараты на ВП. Статическая и динамическая воздушная подушка. Вихревая система крыла вблизи экрана. Индуктивное сопротивление и перспективы повышения качества.

14. Основные уравнения звукового поля. Вывод уравнений акустики из уравнений гидродинамики. Волновое уравнение. Плоские гармонические волны. Звуковое давление, скорость частиц в плоской звуковой волне, волновое сопротивление среды. Принцип суперпозиции волн, интерференция. Энергия и импульс звуковых волн. Плотность звуковой энергии, акустическая мощность. Волновое уравнение в цилиндрических и сферических координатах. Простейшие источники звука.

15. Типы волн в изотропных неограниченных и 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.

16. 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.

17. Распространение звуковых волн. Отражение и преломление звуков волн на границе двух сред при нормальном и наклонном падении звука. Боковая волна. Падение звуковой волны на тангенциальный разрыв скорости. Распространение звука в волноводах и трубах с идеальными и импедансными стенками. Представление звукового поля в виде нормальных волн (мод). Групповая и фазовая скорости. Критическая частота для нормальных волн. Затухание звука. Монополь в волноводе. Распространение звука в однородном канале с потоком. Характеристическое уравнение, его решение в низ­кочастотном и высокочастотном приближении. Оптимизация затухания звука в канале. 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.

18. Источники шума аэродинамического происхождения. Неоднородное волновое уравнение. Общее решение волнового уравнения. Простой источ­ник, диполь, квадруполь. Движущиеся источники звука. Эффект Доплера.

19. Генерация шума турбулентностью. Теория Лайтхилла. 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.

20. Влияние твердых границ на генерации 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.

21. Звукоизоляция. Акустическое излучение. 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. 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.

22. 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.

23. 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, шумоглушащие насадки, звукопоглощающие вставки, компоновка и др. Глушители шума реактивных двигателей и газо­динамических установок. Инженерные методы расчета шума на местности, основные упрощающие предположения. Методы снижения шума в салоне самолете звукоизолирующие, звукопоглощающие, виброизолирующие и вибропоглощающие конструкции. Методы расчета шума в салоне самолета: эмпирический, инженерный, энергетический, статистический, аналитический и численный.

24. Акустические измерения. Аппаратура для акустических измерений. Микрофоны, виброприемники, усилители, шумомеры, магнитные регистраторы. Методика натурных измерений. Спектральный анализ шума. Полосовые фильтры, анализаторы спектра. Корреляционный анализ шума и корреляционная аппаратура. Заглушенные и реверберационные камеры для измерения акустических характеристик аэродинамических источников шума. Камеры для определения звукоизоляции панелей. Измерения характеристик звукопоглощающих материалов и конструкций. Интерферометры. Регистрация и анализ кратковременных процессов. Методы обработки результатов измерений.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Лотов А.Б. "Глиссированиеи быстрый вход тел в воду", Курс лекций, МФТИ, 1984 г.
  2. Эпштейн Л.А. "Гидродинамика скоростных транспортных аппаратов", Курс лекций, МФТИ, 1986 г.
  3. Логвинович Г.В. "Гидродинамика течений со свободными границами", Киев, Наукова Думка, 1969 г.
  4. Прандтль Л. и Титьенс С. "Гидроаэромеханика", т.1,2, 1932 г.
  5. Лэмб Г., "Гидродинамика", М., 1974 г.
  6. Щеглова М.Г. "Расчет смоченной длины пластинки конечного размаха при глиссировании с постоянной скоростью", ЦАГИ, Сборник работ по гидродинамике, 1959 г.
  7. Седов Л.И. "Методы теории размерностей и подобие в механике", ГИТТЛ, 1954 г.
  8. Белавин Н.И. "Экранопланы", Судостроение, 1977 г.
  9. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. "Гидродинамика".М.: Наука, 1986 г.
  10. Блохинцев Д.И. "Акустика неоднородной движущейся среды". М.: Наука, 1981 г.
  11. Шлихтинг Г. "Теория пограничного слоя". М.: Наука, 1969 г.
  12. Скучик Е. "Основы акустики", тт.1,2 М.: Мир, 1976 г.
  13. Исакович М.А. "Общая акустика". М.: Наука, 1973 г.
  14. "Авиационная акустика", тт. 1,2 (под ред. Мунина Л.Г.). М.: Машиностроение, 1986 г.
  15. Минович И.Я., Перник А.Д., Петровский В.С. "Гидродинамические источники звука". Л.: Судостроение, 1972 г.
  16. Мунин А.Г., Кузнецов В.М., Леонтьев Е.А. "Аэродинамические источники шума". М.: Машиностроение, 1981 г.
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