Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи up
 

АЭРОДИНА́МИКА

  • рубрика

    Рубрика: Физика

  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том 2. Москва, 2005, стр. 600-601

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:




АЭРОДИНА́МИКА (от аэ­ро... и ди­на­ми­ка), раз­дел ме­ха­ни­ки жид­ко­сти и га­за, в ко­то­ром изу­ча­ют­ся за­ко­ны дви­же­ния воз­ду­ха (га­за) и си­лы, воз­ни­каю­щие на по­верх­но­сти тел, об­те­кае­мых воз­ду­хом (га­зом).

Тео­ре­тич. А. ба­зи­ру­ет­ся на об­щих урав­не­ни­ях ме­ха­ни­ки жид­ко­сти и га­за. При этом для изу­че­ния срав­ни­тель­но про­стых во­про­сов не­вяз­ко­го без­от­рыв­но­го об­те­ка­ния тел и дав­ле­ния по­то­ка на них ис­поль­зу­ют урав­не­ния гид­ро­ди­на­ми­ки (слу­чай ма­лых ско­ро­стей, точ­нее Ма­ха чи­сел $M≪1$) и сжи­мае­мой иде­аль­ной жид­ко­сти (слу­чай боль­ших ско­ро­стей, точ­нее $M⩾1$). При рас­смот­ре­нии бо­лее слож­ных во­про­сов – аэ­ро­ди­на­ми­че­ско­го со­про­тив­ле­ния и те­п­ло­от­да­чи тел, а так­же при изу­че­нии де­та­лей про­цес­са об­те­ка­ния вбли­зи по­верх­но­сти тел в А. при­ме­ня­ют урав­не­ния дви­же­ния вяз­ких жид­ко­сти и га­за (На­вье – Сто­кса урав­не­ния). На­ли­чие в ре­аль­ных жид­ко­стях и га­зах внутр. тре­ния вно­сит су­ще­ст­вен­ные по­прав­ки в А. иде­аль­ной жид­ко­сти. На по­верх­но­сти об­те­кае­мых тел по­яв­ля­ет­ся по­гра­нич­ный слой, об­ра­зу­ют­ся вих­ре­вые и от­рыв­ные те­че­ния. При тур­бу­лент­ном ре­жи­ме те­че­ния ис­поль­зу­ют­ся разл. урав­не­ния пе­ре­но­са им­пуль­са, энер­гии и на­пря­же­ния, трак­туе­мые в тео­рии тур­бу­лент­но­сти. Во­про­сы до- и сверх­зву­ко­вых дви­же­ний воз­ду­ха и во­об­ще га­зов рас­смат­ри­ва­ют­ся в са­мо­стоя­тель­ном раз­деле А. – га­зо­вой ди­на­ми­ке. Изу­че­ние дви­же­ния тел в силь­но раз­ре­жен­ной ат­мо­сфе­ре (на боль­ших вы­со­тах) при­ве­ло к по­яв­ле­нию но­во­го раз­де­ла А. – ди­на­ми­ки раз­ре­жен­ных га­зов. В А. как про­стей­ший её раз­дел вхо­дит аэ­ро­ста­ти­ка.

Кро­ме соб­ст­вен­но А. как об­ще­го раз­де­ла ме­ха­ни­ки жид­ко­сти и га­за раз­ви­лись её не­ко­то­рые при­клад­ные об­лас­ти. Так, изу­че­ние дви­же­ния са­мо­лё­та в це­лом со­ста­ви­ло со­дер­жа­ние А. са­мо­лё­та, а во­про­сы ус­той­чи­во­сти дви­же­ния ЛА при­ве­ли к по­яв­ле­нию са­мо­стоя­тель­ной от­рас­ли – ди­на­ми­ки по­лё­та в ат­мо­сфе­ре. От­дель­ный об­шир­ный раз­дел со­став­ля­ет про­мыш­лен­ная А. К ней обыч­но от­но­сят тео­рию и рас­чёт воз­ду­хо­ду­вок, вет­ро­вых дви­га­те­лей, струй­ных ап­па­ра­тов, ло­па­точ­ных ма­шин (на­со­сов, ком­прес­со­ров, тур­бин) и ре­ак­тив­ных дви­га­те­лей.

Боль­шие ско­ро­сти по­лё­та совр. ЛА при­во­дят к зна­чит. ус­лож­не­нию яв­ле­ний об­те­ка­ния и тре­бу­ют уг­луб­ле­ния тео­ре­тич. ме­то­дов и зна­чи­тель­но­го ус­лож­не­ния экс­пе­рим. тех­ни­ки. Зна­че­ния аэ­ро­ди­на­мич. ко­эф­фи­ци­ен­тов, ха­рак­те­ри­зую­щих си­лы и мо­мен­ты (см. Аэро­ди­на­ми­че­ские си­ла и мо­мент), дей­ст­вую­щие на те­ло при об­те­ка­нии его по­то­ком га­за, оп­ре­де­ля­ют­ся экс­пе­ри­мен­таль­но, для че­го ис­поль­зу­ют­ся аэ­ро­ди­на­ми­че­ские тру­бы, в ко­то­рых под­вер­га­ют­ся об­дув­ке мо­де­ли ЛА, ав­то­мо­би­лей и др. Раз­ви­тие ЭВМ и ря­да раз­де­лов вы­чис­ли­тель­ной ма­те­ма­ти­ки по­зво­ли­ло ре­шить мн. за­да­чи тео­ре­тич. и при­клад­ной А. чис­лен­ны­ми ме­то­да­ми.

Под­роб­нее см. Ме­ха­ни­ка жид­ко­сти и га­за.

Лит.: Прандтль Л. Гид­ро­аэ­ро­ме­ха­ни­ка. 2-е изд. М., 1951; Гор­лин С. М. Экс­пе­ри­мен­таль­ная аэ­ро­ме­ха­ни­ка. М., 1970; Лой­цян­ский Л. Г. Ме­ха­ни­ка жид­ко­сти и га­за. 6-е изд. М., 1987.

Вернуться к началу