ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Краткий очерк развития механики жидкости и газа. От гидромеханики древних до установления воззрений ньютоновской -эпохи из "Механика жидкости и газа Издание3 " Глава VII. Пространственное безвихревое движение жидкости и газа. . . [c.5] Глава VIII. Динамика вязкой несжимаемой жидкости. Движения при не больших рейнольдсовых числах. [c.5] Третье издание Механики жидкости и газа значительно переработано и пополнено новым материалом по сравнению со вторым, вышедшим в свет более десяти лет тому назад. [c.8] За прошедший период многие новые проблемы механики жидкости к газа, если и не нашли полного освещения, то, во всяком случае, настолько продвинулись вперед в своем развитии, что уже получили применение при решении задач современной техники. Среди этих проб-J.eм заслуживают упоминания динамические и термодинамические процессы в газовых потоках больших скоростей, движение электропроводных жидкостей и газов (плазмы) в электрических и магнитных полях, ламинарный и турбулентный перенос импульса (трение), тепла и вещества (примесей) в потоках ньютоновских и неньютоновских жидкостей Г, много других физических и химических явлений, сопутствующих движениям реальных жидкостей и газов. [c.8] Само собой разумеется, что далеко не все эти вопросы могут и должны получить свое освещение в настоящем общем курсе механики жидкостей и газов. Большинству из них пока еще место в журнальной литературе и специальных руководствах и монографиях. Но важно то, мто эти новые вопросы неизбежно расширили круг тех основных представлений, без которых не может быть плодотворной деятельность ин- енера, соприкасающегося в своей практической работе с проблемами движений жидкостей и газов. Как и в предыдущих изданиях, мы поставили себе целью облегчить читателю возможность ознакомления с но- ыми вопросами механики жидкости и газа, подведя его к тем, быть может первоначальным, но основным представлениям, без которых чте-1 ие специальной литературы было бы для него слишком затруднительным. Но даже и эта сравнительно скромная цель привела к существенному увеличению объема книги, так как пополнение содержания некоторыми новыми вопросами не удалось связать со сколько-нибудь значительным сокращением старого материала. Это объясняется той [ нутренпей связью между старым и новым и сохраняющейся в ве-ьах свежестью и практической значимостью классических результатов, которые характерны для точных наук. [c.8] Читатель, знакомый с содержанием первых двух изданий настоящей чниги, обнаружит существенные добавления, уже начиная с главы IV. Это — нестационарные одномерные течения и элементарная теория. [c.8] В главе IX значительно развиты примеры автомодельных и неавтомодельных решений уравнений ламинарного пограничного слоя в несжимаемой жидкости в случаях плбских, осесимметричных и существенно пространственных движений. Наряду с точными рассмотрены также и приближенные решения, в частности, еще неопубликованные ни в учебной, ни в монографической литературе новые параметрические методы. Изложены некоторые задачи пестационарного пограничного слоя, в том числе с периодическим внешним потоком. Значительное внимание уделено температурным и диффузионным пограничным слоям в несжимаемой жидкости. [c.9] Глава X начинается с основанного на последних, главным образом, экспериментальных материалах изложения явления перехода ламинарных движений в турбулентные. Большое внимание уделяется проблеме переноса в турбулентных движениях и полуэ1мпирическим теориям этого переноса в условиях пристеночной и свободной турбулентности. В отличие от предыдущего издания, рассматриваются процессы переноса не только импульса (трение), но и тепломассопереноса. Значительно углублено и модернизировано изложение вопроса о действительной структуре турбулентного пограничного слоя в несжимаемой жидкости. К сожалению, с практической, расчетной стороны в этом направлении сделано еще очень мало нового, что заставило удовольствоваться лишь обзором существующих методов и ссылками на литературные источники, где эти методы изложены. [c.9] Наконец, отметим, что большой переработке и обновлению содержания подверглась глава XI, посвященная общей динамике потока вязкого газа и теории ламинарного и, в сравнительно небольшом объеме, турбулентного пограничного слоев в газовых потоках больших скоростей. Здесь также получили широкое освещение новые параметрические методы расчета. [c.9] Все содержание книги пересмотрено с методической стороны, исправлены многие недочеты первых двух изданий, устранены замеченные опечатки. Исторический очерк пополнен новым параграфом, освещающим современный этап развития механики жидкости и газа. Расширена библиография, включающая источники, относящиеся к последнему времени. [c.10] Редактор настоящего издания курса проф., доктор физ.-мат. наук Л. Г. Степанянц обратил внимание на ряд недочетов текста и сделал много полезных указаний по содержанию настоящего издания, за что автор выражает ему свою глубокую благодарность. [c.10] Подготовка рукописи к печати была осуществлена О. А. Боченко-вой и Ю. Ф, Ким, Автор приносит им свою искреннюю благодарность. [c.10] Простейшим примером сплошной среды является неизменяемая среда или абсолютно твердое тело. Более общий образ изменяемой сплошной среды объединяет в механике как упругие и пластические, так и жидкие и газообразные тела. [c.11] Вот почему предмет механики жидкости и газа сейчас уже нельзя сводить к одному механическому движению жидкости и газа и механическому взаимодействию их с твердыми телами. Механические движения сопровождаются общими движениями материи — сложными физическими процессами, которыми не только нельзя пренебрегать, как это делалось ранее, а нарборот, следует иметь в виду, что эти процессы во многих практических задачах играют главную роль, оставляя механическим движениям вспомогательное, подчиненное значение. [c.12] Кроме уже упомянутого ранее основного свойства принятой модели жидкой и газообразной среды — ее сплошности (непрерывности распределения массы и физико-механических характеристик среды), —лежащего в основе кинематики жидкости и газа, для динамики существенно второе основное свойство жидкой или газообразной среды — ее легкая подвижность или текучесть, — выражающееся в том, что для большинства жидкостей касательные напряжения (внутреннее трение) в среде отличны от нуля только при наличии относительного движения сдвига между слоями среды. При относительном покое внутреннее трение отсутствует. В этом заключается отличие жидкой или газообразной среды, например, от упругой среды, в которой касательные напряжения, обусловленные наличием деформаций (а не скоростей деформаций) сдвига, отличны от нуля и при относительном покое среды. [c.12] Количественная связь между касательными напряжениями и скоростями сдвига может быть различной. Установление наиболее общих законов этой связи составляет цель специальной науки — реологии. Реологические закономерности особенно важны для изучения движений некоторых специфических по своей микроструктуре жидкостей (рас-плавы пластических материалов, масляные краски, целлюлоза и др.). В настоящем курсе мы будем иметь дело преимущественно с двумя простейшими моделями жидкой или газообразной среды идеальной (без внутреннего трения) и вязкой (ньютоновской, с напряжением трения, пропорциональным скорости сдвига). Все газы и многие широко применяемые на практике жидкости (вода, глицерин, жидкие металлы) являются обычными ньютоновскими вязкими средами. [c.12] Обладая общими свойствами непрерывности и легкой подвижности, жидкости и газы отличаются друг от друга по физическим свойствам, связанным с различием во внутренней их молекулярной структуре. [c.13] В отличие от газа, расстояния между молекулами в жидкости крайне малы, что приводит к возникновению значительных молекулярных сил сцепления, особенно интенсивно проявляющихся иа внешних поверхностях, отделяющих данную жидкость от других жидкостей или газов. Под действием этих поверхностных сил жидкость подвергается столь сильному сжатию, что влияние малых изменений давлений, возникающих при обычно наблюдаемых сравнительно медленных движениях жидкости, почти совершенно не сказывается на изменении объема (сжатии) жидкости исключением могут явиться лишь процессы распространения подводных взрывов, гидравлического удара и др. Вот почему, в отличие от газов, жидкости можно считать малосжимаемыми, а иногда в простейшей, достаточной для описания многих гидродинамических явлений схеме —просто несжимаемыми. [c.13] Вернуться к основной статье