Нестационарное течение

нестационарное течение, неустановившееся течение, — течение жидкости или газа, в точках поля которого (в данной системе координат) газодинамические переменные изменяются во времени. Степень нестационарности течения характеризуется одним из подобия критериев — Струхала числом Sh. В уравнения динамики жидкости, записанные в безразмерном виде, это число входит как коэффициент при частных производных по времени (значение Sh = 0 соответствует стационарному течению). В случае Sh < < l зависимость аэродинамических характеристик от времени является параметрической (см. Квазистационарное течение). Решение задачи представляется в виде разложений искомых величин в ряды по малому Sh около стационарных значений. Такой подход обычно применяется в задачах динамики полёта и в ряде задач аэроупругости (например, реверс). При числах Sh ~ l течение является существенно нестационарным. Изучение его закономерностей важно для ряда прикладных задач, например расчёт обтекания несущего винта вертолёта, высокочастотный флаттер, бафтинг. Н. т. идеальной несжимаемой жидкости вследствие бесконечной скорости распространения возмущений мгновенно перестраивается под влиянием изменяющихся граничных условий, поэтому потенциал скорости в безвихревом течении удовлетворяет уравнений Лапласа, как и в стационарном течении. Нестационарность влияет лишь на поле давления, вычисляемое по известному полю скоростей с помощью интеграла Коши — Лагранжа (см. Гидродинамика). Расчёт нестационарного обтекания сжимаемым газом более сложен, так как уравнение для потенциала скорости нелинейно и содержит производные по времени. В общем случае эта задача решается численными методами. Для многих приложений нестационарной аэродинамики оказываются достаточными решения, получаемые в рамках линеаризованной теории течений. В некоторых случаях необходим совмещенный учёт нестационарности течения и вязкости жидкости, например, при объяснении механизма машущего полета насекомых. Лит.: Майлс Дж. У., Потенциальная теория неустановившихся сверхзвуковых течений, пер. англ., М., 1963; Белоцерковский С. М., Скрипач Б. К., Табачников В. Г., Крыло в нестационарном потоке газа, М., 1971; Седов Л. И., Плоские задачи гидродинамики и аэродинамики, 3 изд., М., 1980.

• « Назад
• Вперёд »