Министерство образования и науки Российской Федерации
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
АЭРОГИДРОМЕХАНИКА
СБОРНИК ЗАДАЧ
Утверждено Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
НОВОСИБИРСК
2010
1
УДК 532 + 533.6](076.1)
А 992
Коллектив авторов
д-р техн. наук, проф. <...> Ю.А. Гостеев
Работа подготовлена на кафедре аэрогидродинамики
А 992
Аэрогидромеханика. <...> ISBN 978-5-7782-1423-1
УДК 532 + 533.6](076.1)
© Коллектив авторов, 2010
© Новосибирский государственный
технический университет, 2010
ISBN 978-5-7782-1423-1
2
ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
а – скорость звука, м/с
b – хорда, м
b0 – корневая хорда, м
bк – концевая хорда, м
bА – средняя аэродинамическая хорда, м
с – толщина профиля, м
c c / b – относительная толщина профиля
p p
– коэффициент давления
Cp
q
ср – коэффициент удельной теплоемкости при постоянном давлении, Дж/(кг К)
сv – коэффициент удельной теплоемкости при постоянном объеме,
Дж/(кг К)
Су – коэффициент нормальной силы
Суа – коэффициент подъемной силы
Суа – производная коэффициента подъемной силы по углу атаки,
град. <...> –1
Сх – коэффициент продольной силы
Сха – коэффициент лобового сопротивления
g – ускорение свободного падения, м/с2
I – интенсивность вихря, м2/с
l– размах крыла, длина пути перемешивания, м
mz – коэффициент момента тангажа
mz
– производная коэффициента момента тангажа по углу
mz
атаки, град. <...> –1
C
mz ya
mz
– производная коэффициента момента тангажа по коC ya
эффициенту подъемной силы
3
n – внешняя единичная нормаль к поверхности
p – давление, Н/м2
q
V / 2 – скоростной напор невозмущенного потока, Н/м2
S – площадь, м2
Т – абсолютная температура, К
Vх, Vу, Vz – составляющие вектора скорости вдоль соответствующих
осей координат, м/с
V – скорость невозмущенного потока, м/с
хF – координата фокуса, м
хд – координата центра давления, м
– угол атаки; градус, радиан
0 – угол атаки при Суа = 0, градус, радиан
Г – циркуляция скорости, м2/с
– толщина пограничного слоя, м <...>
Аэрогидромеханика._Сборник_задач..pdf
Министерство образования и науки Российской Федерации
НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
АЭРОГИДРОМЕХАНИКА
СБОРНИК ЗАДАЧ
Утверждено Редакционно-издательским советом университета
в качестве учебного пособия
НОВОСИБИРСК
2010
1
Стр.1
УДК 532 + 533.6](076.1)
А 992
Коллектив авторов
д-р техн. наук, проф. А.А. Кураев,
д-р техн. наук, проф. В.В. Ларичкин,
канд. техн. наук, доц. А.Д. Обуховский,
д-р техн. наук, проф С.Д. Саленко
Рецензенты:
д-р техн наук, доц. Е.Г. Подружин,
канд. физ.-мат. наук, доц. Ю.А. Гостеев
Работа подготовлена на кафедре аэрогидродинамики
А 992
Аэрогидромеханика. Сборник задач / колл. авторов : учеб.
пособие. – Новосибирск : Изд-во НГТУ, 2010. – 116 с.
ISBN 978-5-7782-1423-1
УДК 532 + 533.6](076.1)
ISBN 978-5-7782-1423-1
© Коллектив авторов, 2010
© Новосибирский государственный
технический университет, 2010
2
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
Основные условные обозначения ............................................................... 3
Предисловие ................................................................................................. 5
1. ПОТЕНЦИАЛЬНЫЕ ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ ..................................... 6
2. ВИХРЕВЫЕ ТЕЧЕНИЯ ЖИДКОСТИ ................................................. 13
3. ДИНАМИКА ИДЕАЛЬНОЙ ЖИДКОСТИ ......................................... 18
4. ИЗОЭНТРОПИЧЕСКИЕ ТЕЧЕНИЯ СЖИМАЕМОГО ГАЗА .......... 23
5. СКАЧКИ УПЛОТНЕНИЯ В ГАЗОВОМ ПОТОКЕ ............................ 31
6. ТЕЧЕНИЯ ВЯЗКОЙ ЖИДКОСТИ ....................................................... 39
7. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ СИЛЫ, МОМЕНТЫ
И ИХ КОЭФФИЦИЕНТЫ ..................................................................... 48
8. АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ САМОЛЕТА
И ЕГО ЭЛЕМЕНТОВ.............................................................................. 58
8.1. Крыло конечного размаха в несжимаемом потоке ....................... 58
8.2. Крыло конечного размаха в сжимаемом дозвуковом
и трансзвуковом потоке ................................................................... 62
8.3. Крыло конечного размаха в сверхзвуковом потоке ........................ 64
8.4. Механизация крыла ............................................................................ 67
8.5. Аэродинамические характеристики оперения и рулей ................... 70
8.6. Аэродинамические характеристики фюзеляжа и тел вращения ..... 71
8.7. Аэродинамические характеристики самолета .................................. 75
9. РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКИЕ РАБОТЫ ПО ПРИКЛАДНОЙ
ГИДРОГАЗОДИНАМИКЕ .................................................................... 79
РГР № 1. Неизоэнтропийное течение сжимаемого газа в канале
переменного сечения ................................................................. 80
РГР № 2. Расчет разветвленной трубопроводной системы .................... 83
РГР № 3. Расчет сложной трубопроводной системы .............................. 86
РГР № 4. Гидравлический удар в разветвленном трубопроводе ........... 91
РГР № 5. Истечение жидкости через сифон ............................................ 93
Библиографический список ...................................................................... 96
Приложение ................................................................................................ 97
115
Стр.115