Аэродинамика

Рассмотрены основы технической термодинамики, термодинамические процессы, реальные газы и пары, приложение законов термодинамики к анализу циклов тепловых двигателей, паротурбинных, газотурбинных и холодильных установок, а также основные законы тепломассообмена и расчета теплообменных аппаратов. Приведены решения конкретных задач переноса тепла и массы. Пособие снабжено большим количеством примеров и учебных заданий. Предназначено для бакалавров, обучающихся по направлению «Теплотехника».

В данной книге подробно рассмотрены особенности движения самолета на основных этапах его полета: взлете, наборе высоты, крейсерском полете, вираже, снижении и посадке. В доступной и простой форме изложены вопросы устойчивости, управляемости и балансировки самолета в продольном и боковом каналах. Для учащихся инженерных классов общеобразовательных школ, учителей, ведущих занятия в этих классах, а также широкого круга читателей.

Настоящее методическое пособие составлено на основании программы курса «Отопление, вентиляция, кондиционирование воздуха», читаемого в Орском гуманитарно-технологическом институте (филиале) ОГУ студентам механико-технологического факультета. Оно окажет помощь при подготовке к практическим и самостоятельным занятиям, при написании курсовой работы.

Настоящее пособие составлено на основании программы курса «Техническая термодинамика», читаемого в Орском гуманитарно-технологическом институте (филиале) ОГУ студентам механико-технологического факультета. Предназначено для использования на практических занятиях и при выполнении курсовой работы по дисциплине.

В учебном пособии изложены методики диагностики дефектов органов управления самолетом по результатам резонансных испытаний. Эти методики содержат: описания средств возбуждения и измерения колебаний в процессе испытаний; порядок проведения испытаний и способы определения динамических характеристик конструкций, которые используются для идентификации дефектов; методы оценки параметров дефектов. Рассмотрены такие виды дефектов, как люфты в проводках управления летательным аппаратом; повышенное трение в подвижных соединениях и опорах органов управления самолетом; несоосная установка опор отклоняемых поверхностей органов управления; низкая эффективность функционирования гидравлических демпферов, устанавливаемых на органы управления.

Составлены в соответствии с учебным планом и рабочей программой дисциплины «Основы теплогазоснабжения и вентиляции». Цель курсовой работы – ознакомить обучающихся с основными методами расчёта и проектирования систем водяного отопления и вентиляции зданий, оформлением чертежей, нормативной и справочной литературой. Приведены основные требования к составу и оформлению курсовой работы, последовательность её выполнения, основные расчётные формулы, таблицы, ссылки на нормативно-техническую литературу, примеры расчётов. В комментариях акцентируются наиболее важные моменты выполнения курсовой работы. Для обучающихся по направлению 08.03.01 «Строительство», изучающих дисциплину «Основы теплогазоснабжения и вентиляции».

В пособии рассмотрены классические и современные подходы к математическому и физическому моделированию нестационарных режимов горения конденсированных систем (гомогенных порохов и твердых ракетных топлив). Излагаются основные положения феноменологической теории нестационарного горения Зельдовича–Новожилова и ее приложение к анализу переходных процессов в твердотопливных ракетных двигателях и газогенераторах. К переходным относятся процессы зажигания, гашения, горения в условиях существенно переменного давления при регулировании тяги и расхода продуктов сгорания. Рассмотрены теоретические и экспериментальные методы исследования неустойчивых режимов работы твердотопливных ракетных двигателей (низкочастотная неустойчивость и вибрационное горение), горения конденсированных систем в условиях обдувающего потока газа (эрозионное горение) и при наличии перегрузок. Для магистров физико-технического факультета ТГУ, обучающихся по направлениям 24.04.03 «Баллистика и гидроаэродинамика», 16.04.03 «Техническая физика», а также аспирантов, научных и инженерно-технических работников, специализирующихся в области моделирования рабочих процессов твердотопливных энергоустановок.

Пособие составлено в соответствии с тематикой семинарских занятий и программой курса «Теоретическая механика» студентов физико-технического факультета направлений подготовки 15.03.03 – Прикладная механика, 15.03.06 – Механотроника и робототехника, 24.03.03 – Баллистика и гидроаэродинамика.. В пособии рассмотрено решение задач статики с учетом силы трения, а также различные методы определения положения центра тяжести тела. Для преподавателей, аспирантов, студентов и магистрантов.

Рассмотрены основные понятия аэродинамики воздушного винта и кратко изложены теории изолированного элемента лопасти, идеальных пропеллера и винта, теории Сабинина-Юрьева и Жуковского. Описаны экспериментальные методы исследований. Даны рекомендации по подбору винта к летательному аппарату и по его компоновке. В приложении содержатся необходимые методические материалы для лабораторной работы «Экспериментальное определение характеристик воздушных винтов». Учебное пособие предназначено для студентов IV курса факультета летательных аппаратов направления «Авиа- и ракетостроение», изучающих курс «Гидроаэродинамика лопаточных машин и воздушных винтов». Кроме того, оно может быть полезно при курсовом и дипломном проектировании.

Изложенная в учебном пособии методика диагностики дефектов авиационных конструкций реализуется в два этапа. Первый этап предполагает проведение модальных испытаний. По отклонениям параметров собственных тонов колебаний от их величин, заложенных в конструкцию летательного аппарата при его проектировании, делается заключение о наличии дефектов. На втором этапе результаты вибрационных испытаний представляются в виде портретов колебаний, являющихся идентификационными признаками дефектов конструкции. Таким способом выявляются люфты в проводках управления летательным аппаратом, зазоры в местах стыковки агрегатов, повышенные нагрузки монтажа отклоняемых поверхностей и трещины в элементах планера. Контроль может происходить либо на уровне качественной оценки, либо на уровне количественной оценки одного или нескольких дефектов.

В учебном пособии даны условия заданий, а также кратко излагается теоретический материал, необходимый для получения практических навыков решения задач динамики полета летательных аппаратов. Основная часть заданий скомпонована по главам аналогично соответствующим разделам ранее изданного учебного пособия «Динамика полета». Ч. 1.4. 2. Кроме того, в работе приводится содержание курсового проекта и трех практических работ по динамике полета. Работа предназначена для студентов III, IV курсов ФЛА направлений «Баллистика и гидроаэродинамика», «Авиастроение», «Техническая эксплуатация летательных аппаратов и двигателей», изучающих курс «Динамика полета». Кроме того, пособие может быть полезно при курсовом и дипломном проектировании.

Очередной МАКС в Жуковском. Воскресенье. Только что закончились показательные полеты. Народ начинает неспешно ретироваться с места просмотра, где наблюдали за полетами. И тут со стороны области появляется нечто странное и к тому же неспешно низко-летящее. Летящее внешне крайне неказисто и откровенно убого. В качестве рамы используется что-то похожее на деревянный поддон. В центре поддона находится небольшой деревянный ящик, на котором восседает мужичок в мотоциклетном шлеме советских времен синего цвета. Вот такое пришествие, точнее прилет непонятно чего. То ли НЛО, то ли нечистая, то ли вообще черт знает что это такое. Вот так начались события, поставившие многих, как говорится, "на уши".

В пособии в краткой форме изложена методика приближенного расчета летно-технических характеристик самолета и оценки его пилотажных свойств, предлагается простой расчетный метод выбора параметров автоматической системы управления самолетом (обеспечения устойчивости и управляемости), обеспечивающих заданные пилотажные характеристики самолета. Изложенная методика прошла более чем двадцатилетний период использования в учебном процессе. В пособии выбраны и предлагаются оригинальные методики, которые наиболее полно отражают физическую сущность оцениваемых характеристик и степень влияния на них различных конструктивно-компоновочных и эксплуатационных факторов. Следует отметить, что изложенные методики достаточно просто реализуются как для непосредственных расчетов, так и для расчетов с использованием компьютерной техники. Соответствует современным требованиям Федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования и профессиональным квалификационным требованиям. Учебное пособие предназначено для учащихся средних специальных учебных заведений, обучающихся по специальности «Техническая эксплуатация летательных аппаратов и двигателей».

Предлагаемое учебное пособие содержит материал лекций и практических занятий, которые автор проводил со студентами III курса кафедры «Аэрогидродинамика» факультета летательных аппаратов НГТУ. В пособии подробно рассматриваются течения вязкой жидкости и идеального газа. Теоретический материал дополняется задачами, которые приводятся с подробными решениями.

В книге изложены результаты исследований в области машущих движителей, аналогами которых являются природные объекты – аэробионты (птицы и насекомые с быстромашущими крыльями), а также гидробионты (китообразные, рыбы, пингвины и жуки-плавунцы). Рассматриваются принципы действия и теоретические основы машущих движителей природных аналогов. Разработаны действующие механические модели аппаратов с машущими движителями. Создана расчётная схема, проведён расчёт тяги и мощности быстромашущего движителя. Разработаны технические облики беспилотных летательного и подводных аппаратов, а также судов с машущими движителями. Полученные результаты могут быть использованы при разработке и проведении оценочных расчётов, например, дистанционно пилотируемого летательного аппарата с быстромашущими крыльями, а также при изучении курса «Аэродинамика и теория полёта». Для специалистов соответствующих областей науки и техники, преподавателей, студентов вузов.

Очередной МАКС в Жуковском. Воскресенье. Только что закончились показательные полеты. Народ начинает неспешно ретироваться с места просмотра, где наблюдали за полетами. И тут со стороны области появляется нечто странное и к тому же неспешно низко-летящее. Летящее внешне крайне неказисто и откровенно убого. В качестве рамы используется что-то похожее на деревянный поддон. В центре поддона находится небольшой деревянный ящик, на котором восседает мужичок в мотоциклетном шлеме советских времен синего цвета. Вот такое пришествие, точнее прилет непонятно чего. То ли НЛО, то ли нечистая, то ли вообще черт знает что это такое. Вот так начались события, поставившие многих, как говорится, "на уши".

В книге изложена математическая постановка ряда двумерных задач внешней и внутренней аэродинамики, связанных с обтеканием тел до-, транс- и сверхзвуковым потоком вязкого совершенного газа и течением газа в плоских и осесимметричных каналах. Описан метод численного моделирования на основе уравнений Навье–Стокса и Рейнольдса в предположении Буссинеска относительно рейнольдсовых напряжений с использованием двухпараметрической дифференциальной модели турбулентности. Проанализирован обширный расчетный материал по обтеканию тел и движению газа в каналах простой конфигурации при наличии областей отрывного течения (круговой цилиндр, ромбовидный профиль, осесимметричные и плоские каналы, течение газа в высокотемпературной аэродинамической трубе) в широком диапазоне изменения определяющих параметров задачи. Монография рассчитана на научных сотрудников и инженеров в области аэродинамики, аспирантов и студентов старших курсов университетов и технических вузов, специализирующихся в области теоретической, вычислительной и прикладной аэродинамики.

В монографии исследованы симметричные и несимметричные отрывные течения и их перестройка около пар тел различной формы в широком диапазоне чисел Маха и Рейнольдса. Дан анализ нестационарных отрывных течений около различных тел (сфера, торец, конус), впереди которых установлена невращающаяся или вращающаяся игла с плоским насадком на конце (клин, пластина). Представлены результаты исследования отрывных течений в области взаимодействия колеблющегося вдоль потока с заданной частотой и амплитудой скачка уплотнения (различной интенсивности) с пограничным слоем на пластине при ламинарном, переходном и турбулентном режимах обтекания. Рассмотрены отрывные течения около пар тел при разгоне, торможении и дискретном изменении чисел Маха потока на до-, транс- и сверхзвуковых режимах. Результаты вышеперечисленных фундаментальных исследований широко используются в промышленных испытаниях новых образцов авиационно-космической техники и артиллерийского вооружения. Издание осуществлено при финансовой и организационной поддержке ФГУП «Центральный аэрогидродинамический институт» им. профессора Н.Е. Жуковского.

Приведены результаты систематизации исследований конвективного теплообмена летательных аппаратов на атмосферном участке полета, в том числе с учетом влияния трехмерности течения, неравновесных физико-химических процессов в газе и на поверхности аппарата, ламинарно-турбулентного перехода пограничного слоя. Изложены постановки и методы решения основных задач теплообмена как в рамках теории пограничного слоя, так и с использованием общих уравнений Навье–Стокса, особенности экспериментального определения тепловых нагрузок на моделях летательных аппаратов в аэродинамических трубах. Представлены многочисленные примеры апробации расчетных методов, в том числе на основе сравнения с данными трубных и летных экспериментов. В ряде случаев получены полезные для инженерной практики аппроксимационные зависимости для оперативных расчетов тепловых потоков. Книга рассчитана на специалистов, работающих в аэрокосмической промышленности, студентов и аспирантов соответствующего профиля.

В монографии обобщены результаты исследований, проведенных автором в области аэродинамики воздушных винтов и винтокольцевых движителей. Рассмотрены характеристики одиночных, соосных, двухрядных винтов при различном числе лопастей в профилированном кольце и без кольца. Даны характеристики воздушных винтов и винтокольцевых движителей на режиме реверса, косой обдувки, при наличии механизации и без нее. Приведены данные по влиянию кривизны профилей и покрытия винта на аэродинамические характеристики, влиянию зазора между концами лопастей и внутренней поверхностью кольца, хорды профиля кольца, спрямляющего аппарата и конусной приставки. Рассмотрены обтекание лопасти воздушного винта, распространение отрыва на вращающейся лопасти, влияние малых чисел Рейнольдса, особенности обтекания на режиме реверса воздушного винта и винтокольцевого движителя. Представлены характеристики винтовых профилей. Книга предназначена научно-техническим работникам, аспирантам и студентам авиационных специальностей вузов. Издание осуществлено при финансовой и организационной поддержке ФГУП «Центральный аэрогидродинамический институт» им. профессора Н.Е. Жуковского.