Книга состоит из четырех частей. В первой части в двух вводных главах излагаются без применения какого бы то ни было математического аппарата первоначальные сведения из теории пограничного слоя; остальные главы этой части посвящены математической и физической разработке теории пограничного слоя на основе уравнений Навье — Стокса.
Во второй части излагается теория ламинарного пограничного слоя, в том числе и температурного пограничного слоя. В третьей части рассматривается переход течения из ламинарной формы в турбулентную, т. е. возникновение турбулентности. Четвертая часть посвящена турбулентным пограничным слоям.
Рассматриваются актуальные проблемы компьютерной радиационной аэротермодинамики спускаемых космических аппаратов, предназначенных для исследования планет Солнечной системы и возвращения на Землю.
Изложены вычислительные модели радиационной газовой динамики, положенные в основу двухмерного и трехмерного компьютерных кодов NERAT (Non-Equilibrium Radiation Aero Thermodynamics), разработанных в ИПМех РАН.
Обсуждаются особенности применения многотемпературных моделей химически неравновесных гиперзвуковых потоков к решению пространственных задач аэротермодинамики космических аппаратов.
Особое внимание уделено проблеме расчета инфракрасного селективного излучения и свечения плазмы тепловых щитов одноразовых и многоразовых аппаратов, входящих в плотные слои атмосферы.
Представлены результаты расчетов двухмерных и трехмерных расчетов аэротермодинамики спускаемых аппаратов разных классов, предназначенных для возвращения на Землю и для полета на Марс.
Представлена вычислительная модель газодинамических и электрозазрядных процессов в гиперзвуковых потоках разреженного газа с давлением порядка нескольких Тор, основанная на двумерных уравнениях Навье-Стокса и на диффузионно-дрейфовой модели электрического разряда в приближении квазинеравновесной плазмы с учетом внешнего магнитного поля и индукций выше 0.1 Т. Обсуждаются результаты численного моделирования ряда задач, представляющих практический интерес для управления процессом разогрева гиперзвукового потока над поверхностью с разрядом.
Рассмотрены задачи о взаимодействии неравновесного газового потока с поверхностью, на которой стационарно горит поверхностный разряд постоянного тока с заданной конфигурацией электродного слоя и направлением магнитного поля. Изучался случай локальной накачки разрядной секции и влияния индукции магнитного поля.
Даны результаты исследования структуры гиперзвукового потока в плоском канале, на противоположных поверхностях которого помещены электроды, поддерживающие разряд постоянного тока. Особое внимание уделено изучению структуры гиперзвукового потока в плоском канале, между двумя шеровхолстыми электродами которого поддерживается объемная мощность в разреженной газовом потоке в внешнем магнитном поле.
Представлены результаты расчетно-теоретического анализа двух серий экспериментальных данных по гиперзвуковому обтеканию затупленных тел.
В первой главе рассмотрено обтекание затупленного по сфере цилиндра химически и термически неравновесным потоком воздуха в диапазоне скоростей М=6-18 с параметрами набегающего потока воздуха в диапазоне высот 22–37 км. Радиус затупления цилиндра изменялся в диапазоне R=0.66–5.08 см. Выбор исходных данных обусловлен наличием серии экспериментальных данных по конвективному нагреву передней критической точки сферического затупления и по распределению температурной аномалии вдоль оси, в котором получено хорошее совпадение результатов численного моделирования.
Во второй части выполнен расчетно-теоретический анализ процессов электронно-кинетики в сферическом ударном слое в условиях гиперзвукового обтекания цилиндрических моделей моделирующим составом со скоростью 11.3 км/с.
В монографии изложены теоретические предпосылки и практические рекомендации по расчёту и устройству местной вытяжной вентиляции пыльных производств.
Приведены современные представления об аэродинамических свойствах гравитационных потоков твёрдых частиц в технологиях переработки сыпучих материалов. Раскрыт механизм эжекции воздуха этими потоками и различных его проявлениях: от процессов равномерного движения воздуха в закрытых желобах до формирования ускоренных воздушных течений в свободной струе частиц. Описаны инженерные методы распределения воздуха для различных технологических узлов. Дано количественное расчётное обоснование объёмов аспирации с результатами натурных испытаний.
Для местных отсосов открытого типа представлены результаты исследований всасывающего спектра различной конфигурации границ и размеров областей течений. Использованы как классические подходы — метод суперпозиций, методы теории функций комплексного переменного, так и численные методы с использованием методов граничных интегральных уравнений и дискретных вихрей.
Особое внимание уделено вопросам энергоэффективного локализацию систем аспирации и методов их расчёта.
Книга предназначена инженерно-техническим работникам, молодым учёным и аспирантам, занятым вопросами аэродинамики и вентиляции аспирационных систем для горно-металлургических и химических производств, заводов по производству строительных материалов.
Книга Липмана и Паqueta посвящена основам газовой динамики применительно к теории аэродинамических труб и к учету сжимаемости при обтекании воздухом крыловых профилей.
Наряду с изложением твердо установленных закономерностей в газовых потоках, в книге даются обзор и качественные указания о некоторых проблемах, которые служат предметом интенсивных современных исследований. В частности, сведения о различных характерных особенностях движения газа с околозвуковыми скоростями отличают эту книгу от ранее опубликованных за рубежом.
Список литературы пополнен работами советских ученых; эти работы приведены отдельно в соответствующих разделах библиографии.
В учебнике изложены основные методы определения аэродинамических характеристик летательных аппаратов и их отдельных элементов; приведен расчет сверхзвукового обтекания заостренных и притупленных конических поверхностей, тонких тел вращения, расположенных под небольшими углами атаки (линеаризованные задачи); описаны методы расчета трения и теплопередачи; рассмотрены задачи, связанные с нахождением аэродинамических параметров летательных аппаратов при наличии взаимодействия сторонних потоков между собой (суперпозиция) и учета интерференции; даны сведения об основных размерах разрежения газа.
Третье издание учебника (второе вышло в 1976 г.) дополнено новыми материалами по исследованиям несжимающегося обтекания тел вращения (корпусов) и летательных аппаратов в целом.
В учебнике изложены теоретические основы современной аэродинамики, приведены сведения, относящиеся к силовому воздействию газообразной среды на движущееся тело; рассмотрены особенности течения газа с большими скоростями, а также его физические и термодинамические свойства при высоких температурах и давлениях.
Подробно рассмотрены кинематика и динамика газа в общем случае для сложной модели химически реагирующей вязкой сжимаемой среды, теория скачков уплотнения и метод характеристик, наиболее широко используемый в аэродинамических исследованиях; приведены методы расчета стационарных аэродинамических характеристик профилей и крыльев.
В третье издание (впервые вышло в 1976 г.) включены также основы теории неустановившегося обтекания и способы нахождения производной устойчивости несущих поверхностей.
В учебнике (часть первая) излагаются теоретические основы современной аэродинамики, приводятся основные сведения, относящиеся к силовому воздействию газообразной среды на движущееся тело, рассматриваются особенности течения газа с большими скоростями, а также его физические и термодинамические свойства при высоких температурах и давлениях.
В книге подробно рассматриваются кинематика и динамика газа в общем случае для сложной модели химически реагирующей вязкой сжимаемой среды, теория скачков уплотнения и метод характеристик, наиболее широко используемый в аэродинамических исследованиях, а также основные методы расчета обтекания профилей и крыльев.
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.
