Газадынаміка

Кандэнсацыя пару ў звышгукавых абласцях з паніжанай тэмпературай пры калягукавам палёце. У задняй частцы аблокі (на фатаграфіі не бачнае) утвараюцца ударныя хвалі, у якіх паток тармозіцца

Газадынаміка (або газавая дынаміка) - раздзел механікі, які вывучае законы руху газападобнай асяроддзя і яе ўзаемадзеяння з якія рухаюцца ў ёй цвёрдымі целамі. Часцей за сустракаецца пад назвай аэрадынаміка (ад стар.-грэч.: ἀηρ - паветра і δύναμις - сіла), але ўключае ў сябе не толькі аэрадынаміку, але і ўласна газавую дынаміку. Апошняя гістарычна ўзнікла як далейшае развіццё і абагульненне аэрадынамікі, і менавіта таму часта кажуць пра адзіную навуку - аэрагазадынаміку. Як частка фізікі, аэрагазадынаміка цесна звязана з тэрмадынамікай і акустыкай.

Аэрадынаміка

Раздзел гідрааэрамеханікі, у якім вывучаюцца законы руху паветра і сілы, якія ўзнікаюць на паверхні тэл, адносна якіх адбываецца яго рух. У аэрадынаміцы разглядаюць рух з дагукавымі хуткасцямі, г. зн. у нармальных умовах да 340 м/с (1200 км/г).

Прыкладныя задачы аэрадынамікі:

• размеркаванне ціску на паверхні цела;
• вызначэнне сіл і момантаў, якія дзейнічаюць на абцякальныя газам цела;
• размеркаванне хуткасцей у паветраным струмені, які абцякае цела;
• разлік вентыляцыі;
• разлік пнеўматранспарту.

Спецыяльны раздзел аэрадынамікі - аэрадынаміка самалёта - займаецца распрацоўкай метадаў аэрадынамічнага разліку і вызначэннем аэрадынамічных сіл і момантаў, якія дзейнічаюць на самалёт у цэлым і на яго часткі - крыло, фюзеляж, апярэнне і г. д. Да аэрадынаміцы самалёта адносяць: разлік устойлівасці, балансавання самалёта, тэорыю паветраных вінтоў, тэорыю крыла. Пытанні, звязаныя з зменлівым нестацыянарным рэжымам руху лятальных апаратаў, разглядаюцца ў спецыяльным раздзеле - дынаміцы палёту.

Вынікі аэрадынамікі знаходзяць разнастайныя прымянення ў самалётабудаванні, авіябудаванні, аўтамабілебудаванні і ў розных лятальных апаратах.

Газавая дынаміка

Заснавальнік аэрагідрадынамікі Мікалай Жукоўскі на паштовай марцы. 1963

Газавая дынаміка ўзнікла як далейшае развіццё аэрадынамікі і мае справу з сітуацыямі, у якіх умовы істотна адрозніваюцца ад нармальных.

У адрозненне ад класічнай аэрадынамікі, газавая дынаміка мае справу з такімі задачамі, у якіх сціскальнасць газу становіцца істотным фактарам, якія ўплываюць на яго паводзіны. У першую чаргу, гэта — задачы аб руху газавых патокаў са хуткасцямі, блізкімі або перавышаюць хуткасць гуку ў газе, што прыводзіць да з’яўлення значных перападаў ціску і ўдарных хваль. Іншым прыкладам служаць тыя працэсы ў газавых асяроддзях, якія суправаджаюцца экзатэрмічнымі (гарэнне, выбух) або эндатэрмічныя (дысацыяцыя) хімічнымі рэакцыямі: у гэтых выпадках з-за змены сярэдняй малекулярнай масы газу і працэсаў энергавыдзялення мадэль ідэальнага газу недастасоўная.

Узнікненне газавай дынамікі ставіцца да сярэдзіны і другой палове XIX стагоддзя і звязана з асноватворнымі працамі К. Доплера, Г. Рыма, Э. Маха, У. Дж. Ранкіна і П.-А. Гюгоніё . Бурнае развіццё гэты раздзел механікі перажывае ў XX стагоддзі; сярод многіх імёнаў вучоных, якія ўнеслі значны ўклад у развіццё газавай дынамікі, варта назваць С. А. Чаплыгіна, Дж. Тэйлара, Л. І. Сядова, Я. Б. Зяльдовіча.

Гл. таксама

• Звышгукавая хуткасць
• Ударная хваля
• Аэрадынамічная авіятэхніка
• Аэрадынаміка аўтамабіля

Літаратура

• Годунов С. К., Забродин А. В., Иванов М. Я., Крайко А. Н., Прокопов Г. П.  Численное решение многомерных задач газовой динамики. — М.: Наука, 1976. — 400 с.
• Дейч М. Е.  Техническая газодинамика. — М.: Энергия, 1974.
• Дейч М. Е., Филиппов Г. А.  Газодинамика двухфазных сред. — М.: Энергоатомиздат, 1981.
• Дейч М. Е., Зарянкин А. Е.  Гидрогазодинамика. — М.: Энергоатомиздат, 1984.
• Киреев В. И., Войновский А. С.  Численное моделирование газодинамических течений. — М.: Изд-во МАИ, 1991. — 254 с. — ISBN 5-7035-0148-2.
• Крайко А. Н.  Вариационные задачи газовой динамики. — М.: Наука, 1979. — 447 с.
• Мизес Р.  Математическая теория течений сжимаемой жидкости. — М.: ИИЛ, 1961. — 588 с.
• Соу С.  Гидродинамика многофазных сред. — М.: Мир, 1971.
• Falkovich, G. (2011). Fluid Mechanics, a short course for physicists. Cambridge University Press. ISBN 978-1-107-00575-4.