Математические модели в аэрогидромеханике. Часть 2. Загузов И.С - 54 стр.

UptoLike

Составители: 

54
yyx
a
y
y
y
x
2
ρ
=
υ
υ+
υ
υ
ρ
. (2.39)
Уравнение неразрывности после дифференцирования запишем в виде
0
yxyx
yx
y
x
=
ρ
υ+
ρ
υ+
υ
+
υ
ρ . (2.40)
Если объединить уравнение неразрывности с уравнениями движения, под-
ставив
xρ и y
ρ
из (2.38) и (2.39) в (2.40), то после преобразований
получим следующее уравнение:
0
y
)a(
xyx
)a(
y
2
y
2
y
x
yx
x
2
x
2
=
υ
υ+
υ
+
υ
υυ
υ
υ . (2.41)
Это основное уравнение газовой динамики, справедливое как для безвих-
ревого, так и для вихревого движений. Отметим, что уравнение является
типично нелинейным (даже при наличии ряда допущений).
В математическую модель входят также следующие уравнения:
а) условия
отсутствия вихря
0
yx
x
y
=
υ
υ
; (2.42)
б) уравнение энергии
1k
a
21k
a
2
22
22
+
υ
=
+
υ
, (2.43)
справедливое при безвихревом стационарном адиабатическом течении
идеального газа во всей области (плоскости) движения.
Итак, задачу плоской газовой динамики можно свести к нелинейному
уравнению относительно всех входящих в него величин: υ
x
, υ
y
, a. Интег-
рирование основного уравнения газовой динамики при обычных условиях
непроницаемости твердых стенок обтекаемых тел и заданных значениях
скорости на бесконечности представляет значительные трудности, связан-
ные с нелинейностью уравнения (2.41).
Рассмотрим простейший случай плоского обтекания тонких, слабо
искривленных тел, расположенных в однородном газовом потоке под ма-
лым углом атаки. В этом случае
возмущения, создаваемые телом в одно-
родном потоке, будут малыми, и уравнение может быть подвергнуто ли-
неаризации.
2.5. Линейные преобразования Прандля для определения
малых возмущений параметров газа