Оглавление

1.
Вводные замечания. Классические гидро- и газодинамика. Новые веяния, датируемые серединой  XX в. и связанные с  ядерными взрывами и становлением ракетной и космической техники. Идеальная жидкость и идеальный газ с постоянной теплоемкостью. Аксиоматические положения, на которых зиждется теория: законы сохранения массы, импульса и энергии. Гидродинамика как частный случай газодинамики (вопреки традиционной терминологии).

 
2.
Вывод  уравнений идеальной (невязкой) «жидкости»: непрерывности, импульса (и Эйлера) и энергии, выражающих законы сохранения применительно к сплошной изотропной среде. Уравнение адиабатичности.

3.
Линеаризация уравнений для описания распространения малых возмущений. Волновое уравнение. Звук. Акустика. Особенности сферических волн.

4.
Характеристики уравнений газодинамики. Инварианты Римана. Причинная связь явлений в газовой динамике. Простая волна и искажение профилей в ней из-за нелинейности уравнений.

5.
  Центрированная волна разрежения – важный случай простой волны. Нестационарное и стационарное истечение газа в вакуум. Уравнение Бернулли.. Центрированная волна разрежения как пример автомодельного течения.

6.
 Невозможность существования центрированной волны сжатия и необходимость введения в газодинамику разрывов – скачков давления, плотности, скорости и др.

7.
Скачок уплотнения или ударная волна. Соотношения Рэнкина-Гюгонио между газодинамическими величинами по обе стороны разрыва, ударная адиабата и их геометрическая интерпретация. Реальная толщина скачка. Невозможность существования скачка разрежения в веществе с обычными термодинамическими свойствами. Редкие исключения. 

8.
Распад произвольного разрыва: три варианта. Осуществление двух из них в ударной  трубе. Ударная труба как основной инструмент для экспериментального изучения кинетики физико-химических  процессов (и оптических свойств газов) при высоких температурах.

9.
Сильный взрыв. Автомодельное решение. Диапазон его применимости: от ядерного  взрыва до лабораторной лазерной искры. Заключительная стадия сильного взрыва. Роль противодавления и превращение ударной волны в звуковую. Необратимый нагрев газа ударной волной как источник энергии для излучения взрыва.

10.
Разлет газового шара в пустоту. Частичная автомодельность. Эффект закалки  в разлетающемся газе. Экспериментальный взрыв ядерного заряда на большой высоте и возникновение искусственного радиационного пояса вокруг Земли.

11.
Ударная волна перед телом, движущимся со сверхзвуковой скоростью. Вызываемое ею прерывание радиосвязи с космическим аппаратом при спуске его на Землю.

12.
Истечение газа через насадки и сопла. Сопло Лаваля. Дозвуковой и сверхзвуковой     режимы. Создание тяги для ракетного двигателя.

13.
Природа подъемной силы,  благодаря которой летают самолеты. Физическая оценка ее   величины.

14.
Понятие о диссипативных процессах вязкости и теплопроводности. Физическая оценка  коэффициентов вязкости и теплопроводности газа. Сдвиговая вязкость. Влияние на энтропию.

15.
Тензор вязких напряжений. Сила вязкости, действующая на твердое тело в жидкости. Уравнение Навье-Стокса для несжимаемой вязкой жидкости. Число Рейнольдса.

16.
Простейшие течения вязкой жидкости: между пластинами, движущимися друг относительно друга, пуазейлево течение  по трубе.

17.
Обтекание тела жидкостью и сопротивление движению тела. Невязкое течение: парадокс Д’Аламбера, отрыв.  Вязкое течение: формула Стокса.

18
Парадоксальный результат применения формулы Пуазейля к течению воды в водопроводной трубе. Понятия о турбулентности и турбулентной вязкости.