Тема 2 Основи кінематики рідини і газу

2.1 Основні питання теми

1 Поняття потоку рідини і газу, види рухів і його основні властивості

2 Прямолінійна послідовна течія потоку

3 Поняття про обертальний рух рідини і газу

4 Теоретичні моделі моделювання течії навколо твердих тіл

5 Фізична картина обтікання твердих тіл потоком рідини і газу

6 Рівняння стану потоку і взаємозалежність фізичних параметрів рідини і газу

7 Рівняння нерозривності рухомого потоку

8 Рівняння збереження енергії рухомого потоку

9 Рівняння балансу енергії рухомого потоку

10 Практичне застосування рівнянь Л.Ейлера і Д Бернуллі а аеродинаміці

11 Алгоритми розрахунку фізичних параметрів потоку рідини і газу

2.2 Питання для самостійного вивчення:

1 Рівняння стану газового середовища і взаємозалежність фізичних параметрів

2 Рівняння збереження і балансу енергії потоку

3 Рівняння нерозривності рухомого потоку

4 Рівняння Д. Бернуллі для рухомого потоку

5 Теоретичні моделі моделювання течії навколо твердих тіл

6 Повітряний потік, поняття усталеного і не усталеного потоку, спектр течії навколо тіл

7 Охарактеризувати плавний поступальний рух потоку: трубка току, лінія току, траєкторія

8 Використання рівнянь Л.Ейлера і Д.Бернуллі для аналізу фізичної сутності виникнення підйомної сили і сили опору

9 Фізична картина течії газу навколо твердих тіл, характеристика спектру обтікання і зон течії

10 Розкрити поняття стаціонарний й не стаціонарний потік, основні відмінності

11 Дати визначення понять: лінія току, траєкторія, вихрова лінія, вихровий шнур

12 Використання рівнянь Л.Ейлера і Д.Бернуллі для аналізу фізичної сутності виникнення підйомної сили і сили опору

13 Практичне використання теоретичних моделей моделювання течії навколо твердих тіл в аеродинаміці

2.3 Задачі для самостійного розв’язування :

1 Визначити тиск в критичній точці носової частини фюзеляжу літака при швидкості 900 км/год на висоті 8000м

2 Визначити швидкість польоту літака, якщо статичний тиск за бортом літака на заданій висоті рівняється 1,013*10⁵ Па, атиск в критичній точці на фюзеляжі літака рівняється 1,108*10⁵ Па

3 На якій висоті здійснюється політ літака, якщо температура повітря на поверхні землі становить + 30 ⁰С, а за бортом літака температура середовища складає – 35 ⁰С ?

4 З метою моделювання і отримання характеристик злітно-посадкових режимів літака було виготовлено його геометрично подібну модель літака, розміри якої були в 3 рази меншими від натуральних розмірів літака. Визначити якою повинна бути швидкість повітряного потоку в аеродинамічній трубі, якщо реальна посадкова швидкість літака становить 162 км/год. Моделювання проводиться за критеріями подібності числами Маха і Рейнольдса

5 При польоті на заданій висоті показчик числа Маха показав значення 0,8, а показчик швидкості польоту літака показав 864 км/год. Визначити фактичну висоту польоту літака і швидкісний тиск

6 Визначити розмір швидкісного тиску на висотах Н= 0 і 4 км, при швидкості 400 км/год, а також числа Маха на відповідних висотах

⁷ Визначити, як зміниться максимальна швидкість польоту літака і швидкісний тиск при зміні температури повітря від – 40 ⁰С до + 40 ⁰С, якщо число Маха рівняється 0,8, а масова густина змінюється від ρ₁=1,235 кг/м³ до ρ₂=1,215 кг/м³

8 Літак летить на висоті Н=8000 м з швидкістю V=720 км/год. Яку швидкість буде показувати прилад показника швидкості, якщо шкала приладу відградуірована на висоту Н=0 м. Визначити число Маха при заданих вихідних даних

9 Визначити глибину каналу, якщо швидкість течії V=10 м/с, об’ємна витрата води складає Qw=100 м³/с, ширина каналу b=4 м

10 Визначити швидкісний тиск потоку, що обтікає літак в польоті з швидкістю 480 км/год на висоті 5000 м

11 При обтіканні крила повітряним потоком площа струменю зменшилась у 2 рази. Визначити швидкість струменю у найвужчому перерізі, якщо швидкість польоту літака рівняється 480 км/год

Рекомендована література

4.1 Основна література

1 Котельніков Г.Н., Мамлюк О.В., Аеродинаміка літальних апаратів. Підручник. -К.: Вища школа, 2002., 15…29с.

2 Мхитарян А.М., Аэродинамика. Учебник.- М.: Машиностроение,1968., 35…48, 77…86, 116…132 с.

3 Кокунина Л.Х., Основы аэродинамики. Учебник.- М.: Транспорт,1976., 14…27 с.

4 Прицкер Д.М., Сахаров Г.И., Аэродинамика. Учебник. - М.: Машиностроение,1968., 15…22 с.

5 Алаян О.М., Ромасевич В.Ф., Аэродинамика и динамика полета вертолета. Учебник.

- М.: Воениздат,1973., 23…31 с.

4.2 Допоміжна література

6 Мхитарян А.М., Сборник задач по курсу “ Аэромеханика”. Учебное пособие.- К.: КИИГА,1976. -100с.

7 ГОСТ 22499-77. Аппараты винтокрылые. Механика полета в атмосфере. Термины. Определения и буквенные обозначения. Издательство стандартов, 1981

8 ГОСТ 23281-78. Аэродинамика летательных аппаратов. Термины. Определения и буквенные обозначения. Издательство стандартов, 1981

9 ГОСТ 23199-80. Газодинамика. Термины, буквенные обозначения основных величин. Издательство стандартов, 1978