Гидродинамика

Цели освоения дисциплины

  1. В результате изучения дисциплины студенты должны ознакомиться с основными понятиями и уравнениями механики сплошных сред, используемыми в физике и технологии. Студенты должны получить знания основных понятий динамики идеальной и реальной жидкости, ознакомиться с основными диссипативными процессами – вязкостью, теплопроводностью и диффузией.

  2. В результате изучения дисциплины студенты должны ознакомиться c физикой процессов, описываемых нелинейными дифференциальными уравнениями в частных производных с малым параметром при старшей производной. Основное внимание уделяется качественному анализу уравнений и применению понятий физики сплошных сред для составления уравнений и описания явлений из различных областей физики и техники.

  3. В результате изучения дисциплины студенты должны ознакомиться c описанием динамики сжимаемого газа, распространения малых сигналов и сигналов конечной амплитуды, опрокидывания и формирование ударных волн.

  4. При подготовке курсового проекта студенты приобретают опыт более детального, возможно, численного решения и анализа выбранной более сложной задачи.

Разработал: к.ф.-м.н.,  Кавеева Елизавета Геннадьевна


Надо знать к экзамену:

  1. Когда применимо гидродинамическое описание
  2. Уравнение неразрывности в общем виде
  3. Уравнение Эйлера в общем виде
  4. Уравнение для энтропии в отсутствие диссипативных процессов
  5. Какое движение называется изэнтропическим
  6. Чему равна энтальпия единицы массы газа
  7. Граничные условия к уравнениям движения идеальной жидкости
  8. Давление идеального газа в однородном поле тяжести при постоянной температуре
  9. Уравнение Бернулли и условия его применимости
  10. Что означает сохранение циркуляции скорости.
  11. Какое движение называют потенциальным. Что такое потенциал скорости.
  12. Уравнение Бернулли для потенциального движения
  13. Когда применимо приближение потенциального течения
  14. Когда движение газа можно считать несжимаемым
  15. В чем заключается парадокс Даламбера
  16. Уравнение для потенциала несжимаемой жидкости
  17. Что такое присоединенная масса
  18. Дисперсионное соотношение для гравитационных волн на глубокой воде
  19. Траектории частиц при гравитационных волнах на глубокой воде
  20. Дисперсионное соотношение для гравитационных волн на мелкой воде
  21. Что такое неустойчивость Рэлея-Тейлора
  22. Уравнение Навье-Стокса для несжимаемой жидкости
  23. Граничные условия для уравнения Навье-Стокса
  24. Поток импульса несжимаемой вязкой жидкости
  25. Оценка для коэффициентов диффузии, вязкости, теплопроводности в газе.
  26. Профиль скорости вязкой жидкости при плоском течении Куэтта и Пуазейля
  27. Число Рейнольдса
  28. В каких случаях течения подобны и что это означает
  29. Формула Стокса
  30. Масштаб затухания колебаний вязкой жидкости, вызванных колебанием плоскости
  31. Что такое ламинарный след.
  32. Толщина ламинарного пограничного слоя при обтекании тела
  33. Толщина вытеснения при ламинарном обтекании полубесконечной пластинки
  34. Уравнение теплопроводности в несжимаемой жидкости.
  35. Время выравнивания температур за счет теплопроводности
  36. Число Прандтля
  37. Скорость звука
  38. Связь возмущений скорости и давления в бегущей звуковой волне
  39. Энергия плоской бегущей звуковой волны и ее поток
  40. Что такое ударная волна и тангенциальный разрыв
  41. Оценка скорости и ширины слабой ударной волны
  42. Что такое сопло Лаваля
  43. Профиль давления (качественно)  перед вдвигаемым и выдвигаемым поршнем
  44. Что такое характеристика
  45. Уравнение Бюргерса
  46. Что такое критическое число Рейнольдса (при турбулентности)
  47. Оценка турбулентной вязкости и диссипации энергии в единице массы
  48. Интервал  масштабов пульсаций при турбулентности
  49. Когда реализуется логарифмический профиль скоростей и какой формулой он описывается.

Вопросы к экзамену: скачать

Задачи к экзамену:  скачать