Исследование пространственной задачи о волнах на поверхности тяжелой жидкости под низколетящим крылом в возмущенном потоке

• Автор: Химич, Сергей Алексеевич
• Шифр специальности: 01.02.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 137 с. : ил.

Содержание
Введение
Глава 1. Упрощенные модели расчета формы волновой поверхности тяжелой жидкости под низколетящим крылом

1.1 Метод нестационарной аналогии

1.1.1. Постановка и решение задачи

1.1.2. Примеры расчетов по методу нестационарной аналогии

1.2 Пространственная стационарная задача о движении компактной области повышенного давления по поверхности тяжелой жидкости

1.2.1. Постановка и решение задачи

1.2.2. Примеры расчетов

Выводы

Глава 2. Движение над границей раздела двух сред крыла конечного размаха

2.1. Постановка и решение задачи
2.2. Алгоритм расчета
2.3. Примеры расчета гидроаэродинамических характеристик низколетящего крыла
Выводы
Глава 3. Движение низколетящего крыла за диском диполей
3.1 Задача о движении низколетящего крыла за диском диполей над твердой поверхностью
3.1.1. Постановка и решение задачи
3.1.2. Примеры расчетов

3.2 Задача о движении низколетящего крыла за диском диполей над поверхностью раздела жидкостей с различными плотностями
3.2.1. Постановка и решение
3.2.2. Примеры расчетов
Выводы
Заключение
Список литературы

Введение
Актуальность проблемы
Мой университет, Нижегородский Государственный Технический Университет им Р.Е.Алексеева, носит имя одного из величайших кораблестроителей XX века - Ростислава Евгеньевича Алексеева, осуществившего революцию в судостроении и создавшего скоростной флот. После спуска на воду и испытаний в 1957 году первого пассажирского теплохода на малопогруженных подводных крыльях «Ракета», конструкторское бюро Р.Е.Алексеева и экспериментальный цех завода «Красное Сормово» ежегодно выпускали по несколько новых типов крылатых судов. Так появились катер на подводных крыльях «Волга», теплоходы «Метеор», «Спутник», «Комета», «Полесье», «Восходы», сторожевой корабль на автоматически управляемых подводных крыльях «Антарес», который до сих пор является самым быстроходным водоизмещающим кораблём (скорость хода - 70 узлов). Бурное развитие строительства этих судов в СССР к концу 70-х годов обеспечило их эксплуатацию практически по всем судоходным рекам от Дуная до Амура. Морской пассажирский корабль «Комета» продавался во многие страны мира и эксплуатировался на Балтике, в Средиземном море, в Северной и Южной Америке, в Китае, в Юго-восточной Азии. С середины 60-х годов P.E.Алексеев параллельно вёл работы по созданию для нужд Военно-морского флота экранопланов. Были созданы знаменитый Корабль-макет КМ («Каспийский монстр»), который до появления самолёта Ан-225 «Мрия» был самым тяжёлым летательным аппаратом в мире, 125-и тонный десантный экраноплан «Орлёнок», 250-и тонный ракетоносец «Лунь». Преемники Р.Е.Алексеева создали проекты нового поколения крылатых судов [68], которые ещё ждут своего воплощения.
Экраноплан - летательный аппарат, как правило, стартующий с воды и эксплуатирующийся над водой. Поэтому так важно изучение гидроаэродинамики тел, движущихся над свободной поверхностью жидкости. Отличительной

Р'(т) - Фурье образ функции /(*)), приведем первое уравнение системы к следующему виду:
ф.2 ~(к2т2 + и2)-ф = 0, (1.18)
где ф = 11 ф(х, у, г) ■ е~ту ■ е~"’“с!хс1у> - Фурье образ потенциала скорости.
Решение полученного уравнения, удовлетворяющее условию отсутствия возмущений при 2 -» -00 , имеет вид:
Ф = А(т, п) ■ ег 2, (1.19)
где г = ыТ^т+п1 , А(т,п) - функция переменных Фурье т и п, подлежащая определению с использованием граничного условия.
Преобразуем граничное условие - второе уравнение нашей системы, с помощью преобразования Фурье по координатам х и у, получим уравнение:
X X ~
ф.-----т(т + гц) ’ф = -i—-m■ Р{т,п), (1.20)
со со
где Р{т,п)= J fP(x,y)-e~'“? ■e~""idxdy - Фурье образ функции Р(х,у)
—оэ—со
распределения по свободной поверхности давления.
Подставляя (1.19) в (1.20), находим функцию А(т,п) в виде:
. (1.21)
2 . и-г
т + щ • т

Подставляя (1.21) в (1.19) и осуществляя обратное преобразование Фурье
е,тх ■ ету
(умножая на-------------и интегрируя по т и по и от - ж до оо ), находим потенциал

скорости: