Газодинаміка

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Газодинаміка (або газова динаміка) (від др.-греч ἀηρ - повітря і δύναμις - сила) - розділ механіки, який вивчає закони руху газоподібного середовища і її взаємодії з рухомими в ній твердими тілами. Частіше зустрічається під назвою аеродинаміка, але включає в себе не тільки аеродинаміку, але і власне газову динаміку. Остання історично виникла як подальший розвиток і узагальнення аеродинаміки, і саме тому часто говорять про єдиної науці - аерогазодинаміки. Як частина фізики, аерогазодинаміка тісно пов'язана з термодинамікою і акустикою.

Аеродинаміка[ред.ред. код]

Розділ гідроаеромеханіки, в якому вивчаються закони руху повітря і сили, що виникають на поверхні тіл, відносно яких відбувається його рух. В аеродинаміці розглядають рух з дозвуковими швидкостями, т. е. в нормальних умовах до 340 м / с (1200 км/год).

Прикладні задачі аеродинаміки:

  • розподіл тиску на поверхні тіла;
  • визначення сил і моментів, що діють на обтічне газом тіло;
  • розподіл швидкостей в повітряному потоці, обтікають тіло;
  • розрахунок вентиляції;
  • розрахунок пневмотранспорту.

Спеціальний розділ аеродинаміки - аеродинаміка літака - займається розробкою методів аеродинамічного розрахунку і визначенням аеродинамічних сил і моментів, що діють на літак в цілому і на його частини - крило, фюзеляж, оперення і т. д. До аеродинаміці літака відносять: розрахунок стійкості, балансування літака, теорію повітряних гвинтів, теорію крила. Питання, пов'язані із змінним нестаціонарним режимом руху літальних апаратів, розглядаються в спеціальному розділі - динаміці польоту. Результати аеродинаміки знаходять різноманітні застосування в літакобудуванні, авіабудуванні, автомобілебудуванні і в різних літальних апаратах.

Газова динаміка[ред.ред. код]

Газова динаміка виникла як подальший розвиток аеродинаміки і має справу з ситуаціями, в яких умови суттєво відрізняються від нормальних.

На відміну від класичної аеродинаміки, газова динаміка має справу з такими завданнями, в яких стисливість газу стає істотним фактором, що впливає на його поведінку. В першу чергу, це - завдання про рух газових потоків зі швидкостями, близькими або перевищують швидкість звуку в газі, що призводить до появи значних перепадів тиску і ударних хвиль. Іншим прикладом служать ті процеси в газових середовищах, які супроводжують екзотермічними (горіння, вибух) або ендотермічними (дисоціація) хімічними реакціями: у цих випадках через зміни середньої молекулярної маси газу і процесів енерговиділення модель ідеального газу непридатна.

Виникнення газової динаміки відноситься до середини і другої половині XIX століття і пов'язаний з основоположними роботами Х. Допплера, Г. Рімана, Е. Маха, У. Дж. Ранкина і П.-А. Гюгоньо [1]. Бурхливий розвиток даний розділ механіки переживає в XX столітті; серед багатьох імен учених, що внесли значний вклад в розвиток газової динаміки, слід назвати С. А. Чаплигіна, Дж. Тейлора, Л. І. Сєдова, Я. Б. Зельдовича.