Dynamics of Compressible Fluids: A Textbook

تراکم پذیری ویژگی ذاتی هر ماده ای است، اما همیشه خود را نشان نمی دهد. تجربه نشان می دهد که تنها در سرعت های قابل مقایسه با سرعت صوت بر حرکت متوسط ​​تأثیر می گذارد.

چرا تراکم پذیری را مطالعه می کنیم؟ به نظر می رسد که برای محاسبه جریان سازی هواپیما یا جریان داخلی در موتور آن، یا سرعت پوزه پوسته، یا بار دینامیکی یک موج ضربه ای ناشی از انفجار تصادفی بر روی یک عنصر ساختاری، و در بسیاری موارد دیگر لازم است. قوانین دینامیک رسانه های فشرده (DCM) را بشناسید و درک کنید و بتوانید آنها را در عمل اعمال کنید. این کتاب درسی برای کمک به خوانندگان در دستیابی به این هدف و یادگیری اصول DCM طراحی شده است.

این زمینه دانش دارای فناوری پیشرفته است و همیشه بر آینده تمرکز دارد: پیشرفت های مدرن هواپیماهای مافوق صوت، طراحی عناصر ساختاری پیشرفته تر برای هواپیماها و هلیکوپترها، محاسبه آیرودینامیک خودرو، و غیره

پارادوکس‌ها همواره به جستجوی دستگاه‌های فناوری جدید انگیزه داده‌اند. اثرات غیرمعمول در DCM شامل انسداد جریان در خروجی مافوق صوت از مخازن است (بخش 2.2). تشکیل موج ضربه ای در داخل یک جریان اولیه صاف (بخش 5.3). تولید یک زره زره در داخل یک تانک زمانی که یک پوسته به آن برخورد می کند (بخش 5.5). ساق سگ یک سطح ناپیوستگی صفحه در بازتاب موج ضربه از یک دیوار صلب (بخش 8.1).

راه برای درک این و سایر اثرات از طریق ایجاد مدل‌های کمی از یک سیال تراکم پذیر متحرک است.

Compressibility is a property inherent in any material, but it does not always manifest itself. Experience suggests that it affects the medium motion only at velocities comparable to the speed of sound.

Why do we study compressibility? It turns out that in order to calculate the aircraft streamlining or the internal flow in its engine, or the shell muzzle velocity, or the dynamic load of a shock wave from an accidental blast on a structural element, and in many other cases it is necessary to know and understand the laws of the Dynamics of Compressible Media (DCM) and be able to apply them in practice. This textbook is designed to help readers achieve this goal and learn the basics of DCM.

This field of knowledge is high-tech and always focuses on the future: modern developments of hypersonic aircraft, designing more advanced structural elements for airplanes and helicopters, calculating the car aerodynamics, etc.

Paradoxes have always given impetus to the search for new technological devices. Unusual effects in DCM include the flow chocking in supersonic outflow from reservoirs (Sect.2.2); the shock wave formation inside an initially smooth flow (Sect.5.3); the generation of a "spallation saucer" of armor inside a tank when a shell hits it (Sect.5.5); the dog-leg of a plane discontinuity surface at shockwave reflection from a rigid wall (Sec.8.1).

The way to understand these and other effects is through the creation of quantitative models of a moving compressible fluid.