В книге рассматриваются основные закономерности совместного движения газа и жидкости, главным образом стационарного и дозвукового — барботаж газа через жидкость, движение газожидкостной смеси в каналах, распыливание жидкости механическими и пневматическими форсунками, унос и сепарация влаги в потоке газа, гидродинамические кризисы кипения, некоторые волновые эффекты.
Книга рассчитана на научных работников, инженеров и студентов, специализирующихся в области физической гидромеханики, теплофизики, энергетики, химической технологии.
Та высокая степень ясности, которая была внесена в область динамики твердого тела геометрическими исследованиями движения неизменяемой системы, заставляет ожидать значительного успеха гидродинамики от сближения ее с кинематикой изменяемой системы.
К сожалению, геометрическая теория движения изменяемой системы находится только на первых ступенях своего развития. Все работы по этому предмету ограничиваются небольшим числом исследований движений простейших изменяемых систем и некоторыми общими соображениями о движении непрерывного изменяющегося тела, причем последние помещены по большей части в сочинениях по гидродинамике и по теории упругости.
Первое издание книги известного американского математика Г. Биркгофа, вышедшее в 1950 г., было переведено на русский язык (Издательство иностранной литературы, 1954 г.) и заслужило всеобщее признание советских ученых. За десять лет, отделяющих выход первого и второго английских изданий, в исследовании движений жидкости и газа был достигнут значительный прогресс, и второе издание «Гидродинамики» представляет собой существенно измененную книгу, содержащую много новых и важных результатов.
Автор по-новому анализирует и систематически излагает некоторые весьма интересные особенности логических посылок, математических методов и постановок задач, а также устанавливает связь этих посылок и постановок с практикой и наблюдениями.
На многих примерах он показывает, что общий способствует развитию теории, требующей новых формулировок и обоснований, и как теория, усложняя и видоизменяя свои методы, объясняет физическую сущность наблюдаемых явлений.
“Три составные части” моего публичного бытия: океанология-гидромеханика, в модельно-гидродинамической интерпретации; антропология, в её социально управленческом аспекте и сетевое “интернет-самообразование”, формирующее миропонимание цивилизационного ранга. Диссертационная тема: “Динамика устьевых взморьев (Арктики)” потребовала формализовать природную динамическую систему “река - губа - море” . Что и было выполнено автором в пространственно двумерном и одномерном вариантах “от уравнений движения вязкой жидкости Навье-Стокса”. Уравнения движения, впервые для жидкости, были “замкнуты по плотности”, классическая “мелкая вода” приобрела природно естественную “горизонтальную бароклинность”. Её модельно-численный вклад в денивеляцию уровенной поверхности на сетке Карского моря составил 0.8 м, что эквивалентно действию ветра 10 м/с для баротропного варианта расчёта. В постановки краевых задач для уравнений математической физики были предложены новые типы условий (в источниках и на жидкой границе) “адаптивного типа”. В 2001 г. автором было получено обобщение “мелкой воды” : новые, единые уравнения (НЕУ) движения вязкой несжимаемой жидкости для водоёмов и водотоков. Наши великие предки-учёные Леонард Эйлер и Даниил Бернулли почему-то опустили при выводе уравнений движения “косинус-проектор” гидростатического давления жидкости на дно при произвольно наклонённой “подложке” водотока. НЕУ упраздняют “специальное трение для водотоков” (коэффициенты Шэзи), все члены НЕУ имеют одинаковые по форме представления для разных пространственных размерностей, и, т.о. одинаковые и в численных-сеточных аналогах и в алгоритмах реализации решения краевой задачи. Инженерная гидравлика “одномерных систем”, плотины-водосливы ГЭС, реки и каналы в пространственно двумерном и одномерном представлениях получили новый инструментарий необходимых оценок, получили от академической гидромеханики, заместив тем самым, в значительной мере, “беЗконечно мерный эмпиризм”.
Социальная антропология, “управляемая антропология “ представлена набором статей, оп
В монографии приводится общий подход к изучению консервативных и диссипативных динамических систем, основанный на теории операторов в пространствах с индефинитной метрикой. На его основе изучаются актуальные проблемы линейной гидродинамики и механики, в частности, задачи о колебаниях тела с полостью, частично заполненной идеальной либо стратифицированной жидкостью, системой «жидкость–газ», а также три класса диссипативных систем, различающиеся по условию демпфированности. Исследуются проблемы нормальных колебаний тяжелой вязкой жидкости в открытом сосуде, движений сочлененных гиростатов, колебаний вязкоупругой жидкости, поперечных колебаний вязкоупругого стержня с грузом на конце, а также задача сопряжения. Монография предназначение для студентов, аспирантов и специалистов в области классической и прикладной математики.
Изложена теория математических моделей фильтрации жидкости в анизотропной неоднородной пористой среде на основе теории обобщённых аналитических функций и обобщённого потенциала. Решены в конечном виде и численно на основе метода дискретных особенностей трёхмерные и двумерные граничные задачи фильтрации однородной жидкости и задачи эволюции границы раздела жидкостей различных физических свойств (вязкости, плотности), которые представляют интерес для практики разработки нефтеносных (водоносных) пластов грунта сложной геологической структуры и мониторинга загрязнения грунтовых вод в таких пластах. Монография предназначена широкому кругу научных работников, специалистам в области гидродинамики, фильтрации жидкости, математической физики и численных методов, а также студентам, аспирантам и преподавателям вузов.
Изложен феноменологический вывод квазигидродинамической системы, описывающей движения сжимаемой вязкой теплопроводной среды. Разработаны методы построения точных решений квазигидродинамической системы в динамике слабосжимаемой вязкой жидкости. Исследованы диссипативные свойства системы. Выявлены ее глубокие связи с классическими моделями Навье–Стокса и Эйлера. Проведен анализ свойств упрощенных квазигидродинамических систем. Дан обзор результатов, полученных разными авторами в этом научном направлении.
В монографии представлен новый класс точных решений уравнений Навье - Стокса в приближении Буссинеска, описывающий адвективные течения спиральной формы в плоском горизонтальном вращающемся слое жидкости. Исследуется характер течений с различными граничными условиями для скорости и температуры при различных значениях числа Тейлора. Показано подобие адвективных течений вращающейся жидкости известному в геофизической гидродинамике течению Экмана. Изучается характер адвективных течений при наличии осложняющих факторов: вибрационного поля, магнитного поля или стратификации. Исследуются стационарные и нестационарные адвективные течения вращающейся жидкости в полубесконечном слое, в частности, в свободной атмосфере. Излагается методика исследования устойчивости адвективных течений методом сеток с конкретными примерами
Освещены проблемы гидродинамики и тепломассообмена однофазных и двухфазных сред при появлении ряда новых эффектов, обусловленных введением малых добавок поверхностно-активных веществ, и базирующиеся на этих эффектах способы: управления гидродинамическими, тепломассообменными характеристиками, снижения интенсивности эрозионного износа, подавления коррозии и т.д.
Рассмотрены пути и эффективность использования ПАВ для повышения надежности и экономичности работы оборудования как в традиционной тепловой, так и в атомной энергетике.
Для научных работников, занимающихся исследованиями, проектированием и модернизацией энергетического оборудования.
Основная цель книги-описание различных гидродинамических эффектов, а также их качественное и количественное объяснение при помощи соответствующих материальных моделей.
