1.Общие свойства движения жидкостей:
Основные свойства жидкостей. Силы, действующие на жидкость. Тензор напряжений, тензор скоростей деформаций, закон Ньютона о трении в жидкостях. Постулаты Стокса, различные формы уравнений движения вязкой жидкости. Неньютоновские жидкости. Постановка основных краевых и начально-краевых задач для уравнений Навье-Стокса. Понятие о капиллярности, условия на свободной границе. Энергетическое тождество, диссипация энергии в вязкой жидкости. Краевые задачи для системы Стокса. Перенос жидкостью тепла и примесей.
2. Ламинарный и турбулентный режимы течения вязкой жидкости :
Критерий Рейнольдса. Режим течения вблизи стенок. Пульсация скоростей и напряжений при турбулентном течении. Осреднения, пульсационные добавки. Параметры, определяющие степень турбулентности. Уравнения осредненного турбулентного движения жидкости. Турбулентные напряжения. Гипотезы по определению турбулентных напряжений.
3. Механическое подобие потоков жидкости :
Задачи экспериментального исследования жидкости. Значение теории подобия. Геометрическое, кинематическое и динамическое подобия потоков жидкости. Критерии подобия ламинарных потоков. Определяющие и неопределяющие критерии подобия. Подобие осредненных турбулентных течений. Общая формула для силы сопротивления. Тепловое и диффузионное подобия. Частные случаи подобия. Пересчет модельных данных на натуру. Обобщение понятия подобия. Групповые свойства уравнений Навье-Стокса. Примеры инвариантных решений.
4. Движение жидкости в трубах :
Плавно изменяющееся движение. Распределение давлений и потенциальная энергия потока, средняя скорость и количество движения в сечении. Ламинарный поток в трубе круглого сечения. Перенос тепла при движении в трубах. Основы гидродинамической теории смазки. Турбулентный поток жидкости в трубе. Расчетные зависимости для полей скорости и напряжений. Значения коэффициентов трения, учет влияния шероховатостей. Гидравлический удар.
5. Теория пограничного слоя :
Пограничный слой в потоках вязкой жидкости. Спутный поток. Основные характеристики течения в слое. Уравнения движения несжимаемой жидкости в ламинарном пограничном слое, методы решения. Тепловой и диффузионный пограничные слои. Переход ламинарного пограничного слоя в турбулентный. Механизм турбулентного пограничного слоя, профили скоростей. Свободная турбулентность, турбулентные струи. Пограничные слои вблизи свободных поверхностей.
6. Движение двухфазных смесей:
Движение газированных жидкостей и газожидкостных смесей. Перенос твердых частиц потоком жидкости. Движение твердожидкостных смесей по трубам и каналам.
7. Динамика неньютоновских жидкостей:
- Преподаватель: Сибин Антон