Изложены результаты теоретического и экспериментального исследования гидродинамической подачи смазки в различных процессах обработки металлов давлением: волочении, прокатке, прессовании, штамповке. Приведен материал по промышленному внедрению гидродинамической подачи смазки. Рассмотрено течение жидких и порошкообразных смазок в смазочных слоях, даны основы теории расчета устройств, обеспечивающих гидродинамический эффект смазки.
Книга предназначена для инженерно-технических и научных работников металлургической и машиностроительной промышленности – специалистов по обработке металлов давлением, может быть полезна студентам вузов по специальности “Обработка металлов давлением”.
Динамика разреженных газов или, как ее иногда называют, супер-аэродинамика изучает явления, имеющие место при произвольном отношении длины пробега (времени между столкновениями) молекул к характерному размеру (времени) явления.
Изучаемые явления могут быть сколь угодно далёкими от равновесных. Исследование таких явлений требует в общем случае учёта молекулярной структуры газа, кинетического описания, применения уравнения Больцмана. В круг задач динамики разреженных газов входят, например, задачи об обтекании летательных аппаратов, движущихся на больших высотах, о движении газов в вакуумных аппаратах, ультразвуковых колебаниях в газах, структуре ударных волн, неравновесных течениях и т. д.
Быстрое развитие авиации за последние годы является результатом главным образом аэродинамических исследований, как теоретических, так и экспериментальных.
Аэродинамика как наука по полноте и разнообразию поставленных задач и особенно по характеру ее применения выделилась из классической гидродинамики и стремится стать самостоятельной наукой. В этих условиях аэродинамика за последние десятилетия настолько развилась, что ныне главные задачи одной из обширных ее областей можно считать уже разрешенными.
С самого начала нужно уточнить, что аэродинамические исследования проводятся различными путями, в зависимости от того, идет ли речь о условиях скоростей близких к скорости звука, превышающих скорость звука или больших в сравнении с ней.
Для этого широкого диапазона скоростей необходимы различные методы исследования, так как в первом случае речь идет о некомпрессируемых жидкостях, а в последующих (при дозвуковых и сверхзвуковых скоростях) учитываются соображения, связанные с теорией сжимаемых жидкостей.
В книге анализируются и обобщаются результаты фундаментальных исследований, связанных с изучением гетерогенных каталитических процессов, происходящих при движении с большой сверхзвуковой скоростью летательных аппаратов в атмосфере Земли и Марса. Основное внимание уделяется анализу моделей каталитических свойств теплозащитных покрытий космических аппаратов, основанных на детальном учете механизма протекания гетерогенных каталитических реакций.
Для специалистов научно-исследовательских институтов, преподавателей, аспирантов и студентов, специализирующихся в областях аэротермодинамики, теплообмена и ракетно-космической техники.
В книге систематически рассматривается обширный круг вопросов из различных областей физики, физической химии, астрофизики, с которыми имеет дело современная газо- и гидродинамика. В ней излагаются основы газовой динамики и теория ударных волн, теория переноса излучения.
Изучаются термодинамические и оптические свойства вещества при высоких температурах и давлениях, кинетика диссоциации, ионизации и других неравновесных процессов, явления, связанные с излучением света и лучистым теплообменом в ударных волнах и при взрывах, вопросы распространения ударных волн в твердых телах и т. д. Автор монографии приводит большую часть оригинальных работ в рассматриваемой области науки, которые нашли свое отражение в книге.
Книга послужит интересным и практическим пособием для широких кругов физиков, механиков и инженеров, занимающихся прикладной физикой и новой техникой. Она будет полезна студентам и аспирантам соответствующих специальностей, а также всем физикам и механикам, желающим познакомиться с современным состоянием науки об ударных волнах.
Та высокая степень ясности, которая была внесена в область динамики твердого тела геометрическими исследованиями движения неизменяемой системы, заставляет ожидать значительного успеха гидродинамики от сближения ее с кинематикой изменяемой системы.
К сожалению, геометрическая теория движения изменяемой системы находится только на первых ступенях своего развития. Все работы по этому предмету ограничиваются небольшим числом исследований движений простейших изменяемых систем и некоторыми общими соображениями о движении непрерывного изменяющегося тела, причем последние помещены по большей части в сочинениях по гидродинамике и по теории упругости.
Теория детонации является одной из важнейших областей применения газовой динамики. Вскоре после того, как явление детонации было открыто, оно получило правильное объяснение, основанное на теории ударных волн. Согласно этому объяснению разогрев газа в ударной волне вызывает взрывную реакцию, энергия которой поддерживает распространение волны.
Так была основана гидродинамическая теория детонации. Исходя из определённой гипотезы о движении продуктов детонации (гипотеза Чепмена — Жуге), гидродинамическая теория смогла объяснить фундаментальное свойство детонационной волны: постоянство её скорости при данном начальном состоянии взрывчатого вещества или смеси.
Газодинамика есть составная часть гидродинамики — общей науки о движении текучих тел, жидкостей и газов.
Отличительной особенностью газодинамики является необходимость учета сжимаемости вещества.
В то время, как в обычных условиях жидкости можно считать несжимаемыми, газы уже при небольшом изменении давления значительно меняют свой объем.
Представлены результаты расчетно-теоретического исследования гиперзвукового обтекания двух пространственных моделей высокоскоростных летательных аппаратов сложной формы.
Расчеты выполнены с использованием программного комплекса для численного моделирования аэродинамики и аэротермодинамики интегрально-компонованных гиперзвуковых летательных аппаратов (ГЛА) проектной конфигурации, разрабатываемого в Институте проблем механики им. А.Ю.Ишлинского РАН (ИПМех РАН). Выбор конфигураций ГЛА обусловлен анализом исследований, выполненных в ИПМех РАН, и направлен на проверку адекватности расчетной демонстрации физических процессов, наблюдаемых в экспериментах с 2004 по 2013 год в прямоточной аэродинамической трубе.
Объектами исследования выступали ГЛА X-43 и X-51 с точки зрения аэродинамических нагрузок в гиперзвуковом диапазоне полетов. Для двух моделей разработаны аэродинамические и аэротермодинамические характеристики. Проведено исследование как интегральных характеристик, так и распределений параметров обтекания. В частности, изучены зоны отрывных течений у угловатых носовых образований и области взаимодействия ударных волн, образующихся при больших углах атаки на нагретую поверхность аппаратов.
Приведены оценки распределения компонент силы и тепловых нагрузок, влияющих на эффективность и безопасность полета. Проведен сравнительный анализ полученных характеристик с учетом конструктивных особенностей указанных конфигураций ГЛА. Введено сопоставление результатов с экспериментальными данными.
В монографии рассмотрена модель неклассической жидкости, а именно вязкоупругой микрополярной жидкости. В этой модели частицы жидкости обладают вращательными взаимодействиями и существуют моментные напряжения.
Описанная здесь модель сплошной жидкой среды характеризуется тем свойством, что в состоянии напряжения, кроме напряжений Коши, возникают моменты напряжений, обладающие ориентационной упругостью и способные выдерживать как линейные, так и угловые деформации в зависимости от времени. Таким образом, такая жидкость способна накапливать напряжения в виде упругих деформаций, как это имеет место в вязкоупругих жидкостях, но при этом также рассматриваются эффекты микрополярности.
В книге излагаются математические модели течений вязкоупругой микрополярной жидкости, начиная с уравнений микрополярной вязкоупругости. Доступной и наглядной форме представлены основные положения теории и некоторые приложения. Одной из целей монографии является развитие методов математического моделирования процесса течения вязкоупругих микрополярных жидкостей. Предлагается теоретический анализ закономерностей и закономерной динамики.
Книга адресована студентам вузов, аспирантам, преподавателям, научным сотрудникам и инженерам.