Течения вязкой жидкости

Название спецкурса на английском языке
Flows of viscous fluid
Авторы курса
Калугин Алексей Георгиевич
Пререквизиты
Отсутствуют
Целевая аудитория
3-6 курс, магистранты
аспиранты
Подразделение
[Кафедра гидромеханики]
Семестр
Осень
Тип спецкурса
Спецкурс по выбору студента
Учебный год
2026/27
Список тем
Общая система уравнений движения сплошной среду. Модель изотропной линейно-вязкой жидкости, закон Навье–Стокса. Модель несжимаемой вязкой жидкости. Начальные и граничные условия. Работа вязких напряжений и диссипация энергии в вязкой жидкости.
Основные положения теории размерности. Пи-теорема. Числа Рейнольдса, Фруда, Эйлера, Струхала и т.д. Подобие течений вязкой жидкости. Автомодельные решения.
Понятие о пограничном слое в вязкой жидкости. Вывод уравнений Прандтля для пограничного слоя. Граничные условия.
Интегрирование уравнений Прандтля для пограничного слоя. Задача Блазиуса.
Интегрирование уравнений пограничного слоя в общем виде, уравнение Мизеса.
Отрыв пограничного слоя на поверхности тел. Применимость уравнений плоского пограничного слоя на криволинейной поверхности.
Задача о течении затопленной струи в вязкой жидкости.
След за телом в вязкой жидкости. Вычисление профиля скорости с помощью уравнений Прандтля.
Методы управления пограничным слоем в вязкой жидкости. Обтекание пластинки в случае отсоса жидкости.
Теоремы импульсов (уравнение Кармана) и энергии для пограничного слоя. Различные однопараметрические методы теории ламинарного пограничного слоя.
Устойчивость ламинарных течений вязкой жидкости. Устойчивость двухслойного течения вязкой жидкости.
Турбулентные течения. Критическое число Рейнольдса. Осредненное и пульсационное движения. Правила осреднения, влияние турбулентности на сопротивление, кризис сопротивления.
Уравнения Рейнольдса для турбулентного движения. Гипотеза Буссинеска.
Теплопередача и диффузия при турбулентном движении.
Рассеяние энергии в турбулентном течении.
Теория пути смешения Прандтля для турбулентного течения. Формулы Прандтля и Кармана.
Двухслойная модель пристеночной турбулентности. Логарифмический профиль скоростей.
Свободная турбулентность. Задача о смешении струи большого диаметра с окружающей покоящейся жидкостью. Задача о развитии по времени слоя раздела.
k-epsilon-модель для турбулентного движения.
Список источников
Кочин Н.Е., Кибель И.А., Розе Н.В. Теоретическая гидромеханика. Ч. II. М.: Физматгиз, 1963.
Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. Изд. 5. М.: Наука, 1978.
Седов Л.И. Механика сплошных сред. Т. 1, т. 2, изд. 5. М.: Наука, 1994.
Слезкин Н.А. Динамика вязкой несжимаемой жидкости. М.: Гос. изд. техн.-теор. лит., 1955.
Шлихтинг. Г. Теория пограничного слоя. М.: Наука, 1974.
Фрик П.Г. Турбулентность: модели и подходы. Курс лекций. Часть 1. Пермь: Пермский гос. техн. ун-т., 1998.
Дополнительная информация

Программа курса доступна на странице https://gidropraktikum.narod.ru/documents.htm
Контактная информация преподавателя https://vk.com/board163670179

День недели
по согласованию
Время
по согласованию
Аудитория
Ещё не назначена
Аудитория первого занятия
Ещё не назначена
Статус курса
Запись открыта
Форма записи на курс
Заполнение формы записи на курс доступно только студентам. Для записи на курс авторизуйтесь, пожалуйста, в студенческом аккаунте.