Обобщение теорий аэродинамических сил в вязком теплопроводном газе при дозвуковых скоростях

• Автор: Петров, Александр Сергеевич
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 365 с. : ил.

Оглавление
Введение
ГЛАВА I. ОБЩИЕ ВЫРАЖЕНИЯ ДЛЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ СИЛ, ДЕЙСТВУЮЩИХ НА ПЛОСКОЕ ТЕЛО В ПОТОКЕ ВЯЗКОГО
ТЕПЛОПРОВОДНОГО ГАЗА ПРИ ДОЗВУКОВЫХ СКОРОСТЯХ
§1.1. Постановка задачи и условия корректного применения теоремы
импульсов в потоке вязкого теплопроводного газа
§ 1.2. Модель среды и обобщение изоэнтропических формул на
случай вязкого завихренного течения с теплопередачей
§ 1.3. Подъёмная сила и сопротивление плоского тела в потоке вязкого
теплопроводного газа
§ 1.4 Аэродинамические силы в частных случаях при отсутствии
теплопередачи
Приложение 1.1. Необходимые условия сходимости интегралов от
импульса и энергии по удаленному контуру итерирования
Приложение 1.2. Энтропия течения и ее свойства в различных
завихренных областях
§ 1.2.1. Уравнения Крокко для определения энтропии в идеальной
и реальной жидкостях
§ 1.2.2. Энтропия в пограничном слое при отсутствии теплообмена
тела со средой
§ 1.2.3. О постоянстве статического давления в спутном следе
при наличии теплообмена тела со средой
§ 1.2.4. Точное решение уравнений Крокко для энтропии
цилиндрического вихря в идеальном сжимаемом газе
§ 1.2.5 Энтропия и теплофизические свойства двумерной завихренной
зоны и системы дискретных вихрей в идеальной жидкости
Заключение к главе

ГЛАВА И. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ СИЛЫ ПРИ НАЛИЧИИ ВЯЗКОСТИ И ТЕПЛООБМЕНА В ПРОСТРАНСТВЕННОМ СЛУЧАЕ.
ИНДУКТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ И ЕГО ФИЗИЧЕСКАЯ ПРИРОДА
§2.1. Аэродинамические силы, действующие на крыло конечного
размаха в потоке вязкого теплопроводного газа
§ 2.2 Индуктивное сопротивление и его природа
§ 2.3. Индуктивное сопротивление крыла конечного размаха в
идеальной жидкости
§ 2.4. К расчету индуктивного сопротивления крыла в.идеальной
несжимаемой жидкости
§ 2.5. Единая физическая природа возникновения индуктивного,
профильного и волнового сопротивлений
Приложение 2.1. Особенности применения обобщенной формулы Прандтля к расчету индуктивного сопротивления в идеальной
жидкости
Заключение к главе II'
ГЛАВА III. ВЛИЯНИЕ ПРОЦЕССОВ ТЕПЛООБМЕНА ТЕЛА СО СРЕДОЙ
НА ПРОФИЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ
§ 3.1. Дополнительные аэродинамические силы, возникающие при
теплообмене тела со средой и общие выражения для их определения .128 § 3.2. Влияние слабого теплообмена тела со средой на величину
профильного сопротивления
§ 3.3 Энергетическая эффективность уменьшения профильного
сопротивления с помощью нагрева обтекаемой поверхности
§ 3.4 Условия необходимости учета теплообмена модели с потоком
в ходе весового аэродинамического эксперимента
Приложение 3.1. Метод расчета профильного сопротивления тела
в вязкой несжимаемой жидкости без учета влияния теплообмена
§ 3.1.1. Постановка задачи, начальные и граничные условия для
уравнений Навье-Стокса в форме Гельмгольца
§ 3.1.2. Общие свойства завихренного течения, возникающего при мгновенном старте тела из состояния покоя

§ 3.1.3. Начальные условия для задачи о мгновенном старте тела
в вязкой жидкости
§ 3.1.4. Общий принцип численного решения начально-краевой задачи
для уравнений Навье-Стокса в форме Гельмгольца
§ 3.1.5. Решение задачи Коши для уравнения Фоккера-Планка
на малом промежутке времени
§ 3.1.6 Численный алгоритм решения задач Коши для уравнений
Навье-Стокса в форме Гельмгольца
§ 3.1.7..Расчет установившегося режима обтекания тела и профильного
сопротивления
§ 3.1.8. Расчет интенсивности отсоса пограничного слоя,
предотвращающего его отрыв на круговом цилиндре
Заключение к главе III
ГЛАВА IV. ВОЛНОВОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ПРОФИЛЯ С ПОДВОДОМ
ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В МЕСТНУЮ СВЕРХЗВУКОВУЮ ЗОНУ
§ 4.1. Волновое сопротивление профиля без подвода тепловой
энергии
§ 4.2. Постановка и общий принцип решения задачи о волновом
сопротивлении с подводом тепловой энергии
§ 4.3. Решение задачи в приближении трубки тока
§ 4.4. Энергетическая эффективность уменьшения волнового
сопротивления с помощью подвода тепловой энергии
§ 4.5. Приближенное решение задачи для профиля с постоянной
кривизной верхней поверхности и при оптимальном теплоподводе
§4.6. Энергетическая эффективность ликвидации волнового
сопротивления для крылового профиля
§ 4.7. Влияния переменной кривизной поверхности профиля на
эффективность управления волновым сопротивлением
Приложение 4.1. О вспомогательных гипотезах в теориях волнового
и профильного сопротивлений
Заключение к главе IV
Глава I. Общие выражения для аэродинамических сил, действующих на плоское тело в потоке вязкого теплопроводного газа при дозвуковых скоростях
§ 1.1. Постановка задачи и условия корректного применения теоремы импульсов в потоке вязкого теплопроводного газа
Задачу об определении установившихся аэродинамических сил, действующих на тело в потоке вязкого теплопроводного газа, можно свести к решению полных стационарных уравнений Навье-Стокса, которые для плоского случая и при отсутствии внешних сил в прямоугольной и связанной с телом системе координат имеют вид [1]
„ хт дУх Эр _ 3 5У 8 . ,дУх 8У
рух + рV — э- = - ~£ + 2—(д —+—[рН~ + -~5-)] - -—(дсБуУ ),
дх ду ох дх дх оу ду дх 3 их
(1.1)
л/ 8Уу лг дУг др,.ддУ Э, дУх 8У
Ру, -тр- + Руу = а + 2Г'+ + “37" - ТД- (Р(,1',у)
дх ду ду ду ду дх ду дх 3 ду
Здесь р - статическое давление, У = (Ух,Уу) - вектор скорости-потока, р — плотность среды, д- коэффициент динамической вязкости, в общем случае зависящий от температуры.
Будем считать число Рейнольдса, соответствующее вязкости среды при условиях на бесконечности, достаточно большим, что характерно для большинства задач дозвуковой аэродинамики
Ке = »1,
где В- характерный размер тела, щ - коэффициент вязкости набегающего потока.
На контуре тела выполняется граничное условие прилипания Уь.=0,
здесь Ь* - контур обтекаемого тела.