Экзаменационные вопросы по курсу

«Гидроаэромеханика» для заочников

 

  1. Предмет гидромеханики и его место в цикле кораблестроительных наук.
  2. Методы гидромеханики. Физический эксперимент и методы аналогий.
  3. Состав гидродинамической лаборатории для экспериментальных исследований в области гидродинамики судов.
  4. Физические свойства жидкостей и их измерители. Модели сплошной и идеальной жидкостей.
  5. Категории действующих в жидкости сил и их измерители. Общие уравнения движения жидкости.
  6. Дифференциальное уравнение равновесия покоящейся жидкости и его интеграл. Основное уравнение гидростатики.
  7.  Давление тяжелой жидкости на плоскую стенку. Гидростатический парадокс.
  8.  Давление тяжелой жидкости на криволинейную замкнутую поверхность. Закон Архимеда.
  9. Методы кинематики жидкости (Лагранжа и Эйлера).
  10. Классификация потоков жидкости. Принцип обратимости и парадокс Дюбуа.
  11. Ускорение жидкой частицы. Конвективное и локальное ускорение. Отличие в структуре ускорений, определенных по Эйлеру и Лагранжу.
  12. Циркуляция и вихрь скорости. Кинематический смысл вихря скорости.
  13. Поток и дивергенция вектора скорости. Физический смысл потока вектора скорости.
  14. Уравнения сплошности жидкости и расхода для трубки тока.
  15. Уравнение движения идеальной жидкости в форме Эйлера и Громеки-Лемба.
  16. Интегрирование уравнений движения идеальной жидкости. Начальные и граничные условия.
  17. Интегралы Д.Бернулли, Эйлера, Коши-Лагранжа и Громеки и их физический смысл.
  18. Безвихревые потоки. Условия существования. Потенциал скорости и его свойства.
  19. Фундаментальная задача динамики безвихревых потоков. Дифференциальное уравнение Лапласа. Начальные и граничные условия. Принцип суперпозиций.
  20. Потенциал скоростей простейших потоков: прямолинейный однородный поток, вихря, источника (стока).
  21. Функция тока и ее кинематический смысл.
  22. Характеристики плоско-параллельных безвихревых потоков, Комплексный потенциал и его свойства.
  23. Комплексный потенциал прямолинейного однородного потока, вихря,  источника (стока).
  24. Комплексный потенциал диполя.
  25. Определение комплексного потенциала потока для кругового цилиндра, обтекаемого без циркуляции.
  26. Определение кинематических и гидродинамических характеристик потока для кругового цилиндра, обтекаемого без циркуляции. Парадокс Даламбера-Эйлера.
  27. Обтекание кругового цилиндра с циркуляцией. Эффект Магнуса и его техническое использование.
  28. Формулы С.А.Чаплыгина для определения гидродинамической реакции, действующей на произвольный контур.
  29. Формула Н.Е.Жуковского для подъемной силы при плоскопараллельном обтекании крыла.
  30. Исследование обтекания потоком идеальной жидкости тел произвольной формы с использованием метода интегральных уравнений.
  31. Неустановившееся движение тела в жидкости. Определение гидродинамической реакции. Присоединенная масса. Обобщенный парадокс Даламбера-Эйлера.
  32. Поле скоростей возмущенного движения идеальной жидкости. Формула Кирхгофа.
  33. Кинетическая энергия возмущенного движения идеальной жидкости. Обобщенные присоединенные массы.
  34. Вихревое движение жидкости. Вихревые теоремы. Формула Био и Савара.
  35. Вязкость жидкости и параметры ее определяющие. Режимы течения. Опыт Рейнольдса.
  36. Уравнение движения вязкой жидкости в  напряжениях.
  37. Дифференциальные уравнения Навье-Стокса. Интегрирование уравнений. Начальные и граничные условия.
  38. Характеристики установившегося ламинарного потока на прямолинейном участке трубы. Закон Пуазейля. Формула Дарси-Вейсбаха..
  39. Характеристики турбулентного потока на прямолинейном участке трубы.
  40. Влияние шероховатости на величину гидравлических потерь в трубе. Графики Никурадзе.
  41. Физические явления, сопровождающие образование пограничного слоя. Пограничный слой конечной толщины и асимптотический пограничный слой. Характеристики пограничного слоя.
  42. Дифференциальные уравнения Л.Прандтля для пограничного слоя. Интегральные соотношения Т.Кармана и Л.Прандтля.
  43. Определение характеристик ламинарного пограничного слоя на плоской пластинке. Формула Блазиуса.
  44. Турбулентный пограничный слой на плоской пластинке. Формула Прандтля-Шлихтинга.
  45. Гидродинамическое подобие. Условия его выполнения. Критерии подобия. Полное и частичное гидродинамическое подобие.
  46. Вязкостное сопротивление тела и его составляющие. Сопротивление хорошо обтекаемых тел. Использование метода аффинности для расчета сопротивления хорошо обтекаемых тел.
  47. Вязкостное сопротивление плохо обтекаемых тел. Отрыв пограничного слоя и явления его сопровождающие. Тела с  плавающей и фиксированной точками отрыва. Кризис сопротивления.
  48. Гидроаэродинамические процессы, сопровождающие обтекание крыла. Схема  возникновения  подъемной силы.
  49. Формула Н.Е.Жуковского для подъемной силы и постулат Чаплыгина-Жуковского - основа  теоретических методов гидроаэродинамического расчета крыльев.
  50. Геометрические, кинематические и гидродинамические характеристики крыльев.
  51. Экспериментальное исследование гидроаэродинамики, процессов и явлений сопровождающих обтекание крыльев.
  52. Использование метода конформных отображений для гидроаэродинамического расчета крыла.
  53. Использование теории несущей линии для расчета гидроаэродинамических характеристик крыла малого удлинения. Индуктивные скос и сопротивление.
  54. Использование метода П-образных вихрей (метод Фолкнера) для расчета гидродинамических характеристик крыльев.
  55. Общие свойства и основные уравнения теории волн.