Гидрогазодинамика. Простые и ударные волны в идеальном газе (200,00 руб.)

Стр.2

Стр.92

Стр.93

УДК 532.5:533.6(075.8) Е 831 Рецензенты: д-р техн. наук А.В. Гуськов канд. физ.-мат. наук В.И. Мали Е 831 Гидрогазодинамика. Простые и ударные волны в идеальном газе: учебное пособие / М.А. Есиков. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2020. – 94 с. Есиков М.А. ISBN 978-5-7782-4120-6 Рассмотрены базовые теоретические вопросы гидрогазодинамики. Приведены основные уравнения газовой динамики. Описаны аналитические решения для течений с простыми и ударными волнами, возникающими при движении поршня в трубе с идеальным газом, и для задачи о распаде разрыва. Адресовано студентам НГТУ, изучающим соответствующие дисциплины в рамках образовательной программы по специальности 020301 «Техносферная безопасность» и 170501 «Боеприпасы и взрыватели». УДК 532.5:533.6(075.8) ISBN 978-5-7782-4120-6 © Есиков М.А., 2020 © Новосибирский государственный технический университет, 2020 2

Стр.2

ОГЛАВЛЕНИЕ Введение ................................................................................................................... 3 1. Основные уравнения гидрогазодинамики .................................................... 5 1.1. Уравнение неразрывности ............................................................................. 6 1.2. Уравнение сохранения импульса ................................................................. 7 1.3. Уравнение энергии......................................................................................... 9 1.4. Условие адиабатичности ............................................................................. 10 1.5. Полная система дифференциальных уравнений движения идеальной среды .......................................................................................... 11 1.6. Термодинамические свойства. Политропный газ ..................................... 13 Контрольные вопросы ........................................................................................ 14 2. Акустика. Звуковые волны ............................................................................ 15 2.1. Волновое уравнение. Скорость звука ......................................................... 15 2.2. Линейные бегущие волны ........................................................................... 17 2.3. Распространение акустических волн .......................................................... 19 3. Нестационарные одномерные адиабатические течения газа c плоскими волнами ........................................................................................ 21 3.1. Характеристики ............................................................................................ 21 3.2. Изэнтропическое течение. Инварианты Римана ....................................... 24 3.3. Нелинейная волна, бегущая в одну сторону .............................................. 26 3.4. Простые волны ............................................................................................. 28 3.5. Волны сжатия ............................................................................................... 30 3.6. Волны разрежения ....................................................................................... 36 3.7. Центрированная волна разрежения ............................................................ 39 92

Стр.92

3.8. Одностороннее истечение покоящегося газа в вакуум ............................ 42 3.9. Метание поршня сжатым газом .................................................................. 46 Контрольные вопросы ........................................................................................ 48 4. Разрывы в одномерном течении сжимаемых газов. Ударные волны ................................................................................................. 49 4.1. Основные параметры ударных волн .......................................................... 49 4.2. Адиабата Гюгонио для идеального газа. Двойное ударное сжатие ........ 53 4.3. Температура газа при ударном и изэнтропическом сжатии .................... 56 4.4. Энтропия при ударном сжатии ................................................................... 57 4.5. Геометрическая интерпретация закономерностей ударного сжатия ...... 59 4.6. Ударные волны разрежения и сжатия ........................................................ 62 4.7. Сильные и слабые ударные волны в идеальном газе ................................ 65 5. Произвольный разрыв .................................................................................... 71 5.1. Метод p, u-диаграмм .................................................................................... 72 5.2. Распад произвольного разрыва ................................................................... 76 5.3. Применение метода p, u-диаграмм к задачам о распаде разрыва ............ 80 5.4. Соударение двух тел (потоков). Молекулярно-динамическая постановка .................................................................................................... 86 Контрольные вопросы ........................................................................................ 90 Библиографический список .................................................................................. 91 93

Стр.93