Газовая динамика. Одномерные течения совершенного газа (1000,00 руб.)

Стр.3

Стр.105

Стр.106

УДК 533 ББК 22.253.3 Б95 Издание доступно в электронном виде по адресу https://bmstu.press/catalog/item/6765 Факультет «Специальное машиностроение» Кафедра «Ракетные и импульсные системы» Рекомендовано Научно-методическим советом МГТУ им. Н.Э. Баумана в качестве учебного пособия Б95 Быков, Н. В. Газовая динамика. Одномерные течения совершенного газа : учебное пособие / Н. В. Быков. — Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2020. — 105, [1] с. : ил. ISBN 978-5-7038-5373-3 Представлена первая часть курса «Газовая динамика» (первый семестр). Изложены вопросы, касающиеся термодинамических свойств газов, одномерных стационарных и нестационарных течений. Рассмотрены основные термодинамические свойства газов, существенные для газовой динамики; теория одномерных стационарных течений в каналах переменного сечения, в том числе в соплах реактивных двигателей; теория прямого скачка уплотнения; теория одномерных нестационарных движений с образованием ударных волн и волн разрежения; задача о вылете тела под действием сжатого газа и основные аналитические и численные методы ее решения. Для студентов, обучающихся по специальности 17.05.02 «Стрелково-пушечное, артиллерийское и ракетное оружие», а также научных работников и инженеров. УДК 533 ББК 22.253.3 ISBN 978-5-7038-5373-3 © МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2020 © Оформление. Издательство МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2020

Стр.3

Оглавление Предисловие ................................................................................................... 3 Условные обозначения .................................................................................. 7 Введение ......................................................................................................... 9 1. Термодинамические свойства газов .......................................................... 11 1.1. Параметры состояния ........................................................................ 11 1.2. Квазиравновесные процессы ............................................................. 13 1.3. Уравнение состояния газа .................................................................. 14 1.4. Первое начало термодинамики ......................................................... 18 1.5. Теплоемкости. Адиабатический процесс .......................................... 19 1.6. Второе начало термодинамики. Энтропия ....................................... 21 1.7. Экстенсивные и интенсивные параметры состояния ...................... 23 Вопросы и задания для самоконтроля ......................................................... 25 2. Одномерные стационарные течения газа ................................................. 27 2.1. Скорость звука в газе ......................................................................... 27 2.2. Законы сохранения массы и импульса в потоке газа ...................... 29 2.3. Полные и статические параметры газового потока ......................... 32 2.4. Газодинамические функции .............................................................. 34 2.5. Уравнение Гюгонио ............................................................................ 36 2.6. Запирание потока в сужающемся сопле ........................................... 39 2.7. Сопло Лаваля ...................................................................................... 41 2.8. Реактивное движение и тяга ракетного двигателя ........................... 42 2.9. Общий случай перехода через звуковой режим ............................... 45 2.10. Ударная волна и прямой скачок уплотнения ................................. 48 2.11. Изменение параметров газа в прямом скачке уплотнения ........... 52 Вопросы и задания для самоконтроля ......................................................... 55 3. Одномерное распространение волн в газе ............................................... 57 3.1. Лагранжево и эйлерово описания движения газа ............................. 58 3.2. Основные законы сохранения для одномерного нестационарного течения ................................................................... 59 3.3. Начальные и граничные условия ....................................................... 61 3.4. Распространение малых возмущений в газе...................................... 63

Стр.105

Оглавление 105 3.5. Характеристики. Инварианты Римана ............................................. 67 3.6. Простая волна .................................................................................... 71 3.7. Центрированная волна разрежения .................................................. 73 3.8. Распад произвольного разрыва ......................................................... 76 Вопросы и задания для самоконтроля ......................................................... 77 4. Разгон тел сжатым газом ........................................................................... 79 4.1. Постановка задачи Лагранжа и ее приближенные решения ........... 79 4.2. Метод численного решения задачи Лагранжа в массовых лагранжевых координатах .................................................................. 83 4.3. Метод численного решения задачи Лагранжа в эйлеровых координатах на подвижной сетке ...................................................... 86 Вопросы и задания для самоконтроля ......................................................... 91 Словарь терминов .......................................................................................... 92 Литература ...................................................................................................... 95 Приложение 1. Элементы численного анализа уравнений в частных производных ........................................................................ 96 Приложение 2. Описание метода AUSM ..................................................... 101

Стр.106