Управление пограничным слоем судна

В монографии излагаются результаты наиболее значительных теоретических и экспериментальных исследовании в новой, практически важной области современной гидродинамики судна, связанной с современными методами теории и расчета управляемого пограничного слоя. Наряду с теоретическими задачами рассматриваются физические модели изучаемых явлений, анализируются экспериментальные данные и конструктивные схемы различных способов управления пограничным слоем. Приводятся результаты исследования устойчивости течения жидкости в ламинарном пограничном слое, различных способов ламинаризации (отсос, упругие покрытия, изменение свойств жидкости), а также управление турбулентным пограничным слоем путем подачи в пристенную область веществ с различными свойствами. Даны практические рекомендации, позволяющие оценить возможности того или иного метода управления, и сделаны выводы о целесообразности использования управления пограничным слоем в целях снижения вязкостного сопротивления движению судов.
Книга предназначена для инженеров, научных работников, аспирантов и студентов старших курсов кораблестроительных вузов и факультетов.

Оглавление
Or авторов
Введение
Глава I. Устойчивость ламинарного пограничного слоя
§ I.1. Некоторые общие вопросы устойчивости ламинарной формы движения жидкости
§ I.2. Уравнения ламинарного пограничного слон. Начальные и граничные условия
§ I.3. Методы расчета устойчивости ламинарного пограничного слоя
§ I.4. Метод малых колебаний. Уравнение Орра-Зоммерфельда
§ I.5. Граничные условия для уравнения Орра-Зоммерфельда
§ I.6. Построение решения уравнения Орра-Зоммерфельда
§ I.7. Построение кривой нейтральной устойчивости дли заданного профиля скоростей в пограничном слое
§ I.8. Формулы для нахождения критического числа Рейнольдса
§ I.9. Построение асимптотических ветвей кривой нейтральной устойчивости
§ I.10. Экспериментальное подтверждение основных выводов теории устойчивости
§ I.11. Применение результатов теории устойчивости в расчетах длины ламинарного участка пограничного слоя
§ I.12. Расчеты устойчивости ламинарного пограничного слоя с отсосом
§ I.13. Устойчивость асимптотического профиля скорости
Литература
Глава II. Влияние упругости поверхности обтекаемого тела на устойчивость ламинарного пограничного слоя
§ II.1. Краткий обзор исследований о влиянии упругих покрытий на сопротивление движущихся в жидкости тел
§ II.2. Граничные условия для уравнения Орра-Зоммерфельда в случае упругой поверхности
§ II.3. Способ расчета характеристик устойчивости ламинарного пограничного слоя, развивающегося на поверхности, податливой в нормальном направлении
§ II.4. Расчеты зависимости критического числа Рейнольдса ламинарного пограничного слоя от характеристик поверхности, податливой в нормальном направлении, и формпараметра Польгаузена
§ II.5. Способ расчета характеристик устойчивости ламинарного пограничного слоя, развивающегося на поверхности, податливой в касательном направлении
§ II.6. Расчеты зависимости критического числа Рейнольдса пограничного слоя от характеристик поверхности, податливой в касательной плоскости, и форм параметра Польгаузена
§ II.7. Обмен энергией колебательных движений жидкости и стенки
§ II.8. Примеры расчета длин ламинарных участков пограничных слоев на телах с деформирующимися покрытиями
§ II.9. Некоторые конструктивные схемы эластичных покрытий, предназначенных для гашения пульсаций в пограничном слое
Литература
Глава III. Влияние изменения физических констант жидкости на устойчивость ламинарного несжимаемо-пограничного слоя
§ III.1. Постановка задачи. Уравнения движения неоднородной вязкой жидкости
§ III.2. Ламинарный пограничный слой в несжимаемой жидкости с переменной кинематической вязкостью
§ III.3. Ламинарный пограничный слон в жидкости с переменной плотностью
§ III.4. Устойчивость ламинарного пограничного слоя в несжимаемой жидкости с переменной кинематической вязкостью
§ III.5. Остойчивость ламинарного пограничного слоя с плотностью, переменной поперек пограничного слоя
Литература
Глава IV. Влияния отсасывания жидкости через проницаемую поверхность тела на характеристики ламинарного пограничного слоя
§ IV.1. Подобные решения уравнений ламинарного пограничного слоя при наличии отсасывания
§ IV.2. Использование уравнений импульсов и энергии дли приближенного расчета пограничного слоя с отсосом или вдувом
§ IV.3. Использование метода К. К. Федяевского для расчета ламинарного пограничного слоя с косым вдувом (отсосом) вещества
§ IV.4. Использование системы трех уравнений моментов для приближенного расчета ламинарного пограничного слоя
§ IV.5. Приближенный метод расчета оптимального отсасывания жидкости из пограничного слоя крыловых профилей с пористой поверхностью
§ IV.6. Расчет осесимметричного ламинарного пограничного слоя при наличии отсасывания
§ IV.7. Приближенный способ расчета ламинарного пограничного слоя при наличии щелевого отсасывания
§ IV.8. Определение элементов системы щелевого отсасывания, обеспечивающей ламинаризацию пограничного слоя
§ IV.9. Численное интегрирование уравнений движения жидкости в ламинарном пограничном слое при отсасывании
Литература
Глава V. Переход ламинарного пограничного слоя в турбулентный
§ V.1. Теория перехода ламинарного пограничного слоя в турбулентный под воздействием начальной турбулентности потока
§ V.2. Влияние шероховатости поверхности на переход ламинарного пограничного слоя в турбулентный
§ V.3. Совместное влияние начальной турбулентности и шероховатости поверхности на переход в пограничном слое
§ V.4. Структура течения и сопротивление трения в переходной области пограничного слоя
Литература
Глава VI. Управляемый турбулентный пограничный слой
§ VI.1. Некоторые результаты экспериментальных исследований турбулентного пограничного слоя пластины при наличии подачи или отсоса жидкости на стенке
§ VI.2. Методы расчета управляемого турбулентного пограничного слоя, являющиеся развитием метода Труккенбродта
§ VI.3. Применение метода К. К. Федяевского к расчету турбулентного пограничного слоя при наличии подачи и отсоса
§ VI.4. Воздействие высокоскоростной струн, направленной по касательной к обтекаемой поверхности, на характеристики ТПС при положительном градиенте давления
§ VI.5. Использование высокомолекулярных добавок для уменьшения поверхностного трения в турбулентном потоке
Литература
Глава VII. Двухфазный пограничный слой
§ VII.1. Введение. Общая постановка задачи о газовой пленке на теле
§ VII.2. Двухфазный ламинарный пограничный слой
§ VII.3. Расчет двухфазного ламинарного пограничного слоя при степенном законе распределения скорости на внешней границе
§ VII.4. Интегральные соотношения для двухфазного пограничного слоя
§ VII.5. Использование интегральных соотношений для приближенного решения задачи о двухфазном ламинарном пограничном слое
§ VII.6. Турбулентное движение в двухфазном пограничном слое (диффузионный режим газонасыщения)
Литература
Глава VIII. Снижение сопротивления трения судна путем создания на его днище искусственных каверн (газовых пленок)
§ VIII.1. Краткий обзор экспериментально-теоретических исследований
§ VIII.2. Исследование формы и размеров искусственной каверны, образуемой на нижней стороне горизонтальной пластины
§ VIII.3. Влияние ограниченности потока на форму и размеры искусственной каверны, образуемой на нижней стороне горизонтальной пластины
§ VIII.4. Результаты экспериментальных исследований по созданию искусственных каверн (газовых пленок) на моделях судов с плоским днищем
§ VIII.5. Оценка по данным модельных испытаний величины снижения сопротивления судна, оборудованного устройством, создающим на его днище искусственные каверны (газовые пленки)
§ VIII.6. Результаты исследования искусственных каверн, создаваемых на днище глиссирующих судов
Литература