Сборник объединяет работы, опубликованные автором в научных журналах в 1957–1998 гг. Предложены вариационные принципы газовой динамики без дополнительных ограничений и магнитной гидродинамики при бесконечной проводимости. Выведены полные системы законов сохранения газовой динамики и электромагнитной динамики совершенного газа.
Дано аналитическое решение задач оптимизации формы тел, обтекаемых плоскопараллельным и осесимметричным потоками газа, а также формы сверхзвуковых сопел. Построены точные решения уравнений Навье—Стокса для стационарных течений несжимаемой жидкости, воспроизводящие вихревые кольца, пары колец, образования типа “разрушения вихря”, цепочки таких образований и др.
В монографии излагаются современные подходы к конечно-разностным методам решения задач аэрогидродинамики, обсуждаются вопросы аппроксимации, устойчивости и сходимости.
Численное моделирование проводится в рамках различных математических постановок и приближений. Рассматриваются основные закономерности трёхмерных «отрывных» течений жидкости и газа. Уделено внимание приближенным методам расчета задач и физическим особенностям пространственных течений.
Для специалистов в области прикладной математики и механики сплошной среды.
В учебном пособии последовательно изложены основные теоретические результаты о течениях вязкой жидкости. Исследования конкретных течений проводятся на основе как аналитических, так и численных решений уравнений Навье — Стокса.
При изложении материала особое внимание обращено на четкость математических постановок задач и на практический смысл получаемых решений.
Методы и результаты теории гидродинамической устойчивости часто применяются в технических приложениях и научных исследованиях для объяснения и описания ряда важных явлений в потоках. Научная литература, затрагивающая эти вопросы, обширна, однако работ с изложением методов решения задач и систематическим изложением результатов имеется немного. Особенно мало отражены задачи нелинейной теории гидродинамической устойчивости.
В данной работе излагаются некоторые задачи, связанные, главным образом, с нелинейной теорией устойчивости. Работа не претендует на исчерпывающее покрытие этой области, она ограничивается вопросами, которыми занимался автор. По большей части рассмотренные задачи связаны с теми идеями, которые высказывались академиком Г. И. Петро-вым и обсуждались на семинарах кафедры и отдела аэромеханики механико-математического факультета МГУ.
Изучаются задачи математической гидродинамики со свободной поверхностью в конформных переменных. Рассмотрены вопросы аналитической разрешимости в шкале гильбертовых пространств, численные методы для получения приближённых решений.
Рассматриваются вопросы конструктивной оценки времени существования решений. Изучаются вопросы применения математической статистики к вопросам разрешимости нелинейных уравнений. Приведены многочисленные вычислительные эксперименты, демонстрирующие методы настоящей работы. Многие полученные результаты могут быть применены не только к задачам гидродинамики со свободной поверхностью, но и абстрактным задачам Коши—Ковалевской в шкалах банаховых пространств.
В монографии Чжена впервые в мировой литературе обобщен и систематизирован материал по одному из наиболее актуальных и интересных направлений механики жидкости и газа — отрывным течениям, возникающим при обтекании тел вязкой жидкостью или газом во всем диапазоне скоростей, от дозвукового до гиперзвукового, при течениях в каналах, в газовых машинах, турбинах и т. п. Отражая современное состояние в этой бурно развивающейся области гидро- и аэромеханики, книга наряду с изложением глубоких теоретических анализов содержит богатые экспериментальные материалы, весьма полезные для практических приложений.
Монография адресована научным работникам и инженерам, специализирующимся в области гидродинамики и аэродинамики, и теплопередачи в приложении к самолетам, ракетам и космическим летательным аппаратам, газовым машинам и двигателям, строительным надводным и подводным кораблям, гидротурбинам, насосам и т. п. Она может служить также учебным пособием и справочником для студентов и аспирантов университетов и вузов.
В монографии рассмотрены модели, описывающие поверхностные волны в океане. Приведены точные уравнения, описывающие нелинейную динамику поверхностных волн идеальной жидкости. Рассмотрены вопросы корректности этих уравнений, приведены эффективные численные схемы расчета поверхностных волн в океане, дано математическое обоснование численных методов.
Рассмотрены вопросы организации вычислительных экспериментов в моделировании поверхностных волн. Построены и обоснованы математические методы обработки результатов вычислительных экспериментов для проведения доказательных вычислений в моделировании поверхностных волн в океане.
Для математиков, специализирующихся в области численных методов, океанологов.
В монографии Чжена впервые в мировой литературе обобщен и систематизирован материал по одному из наиболее актуальных и интересных направлений механики жидкости и газа — отрывным течениям, возникающим при обтекании тела вязкой жидкостью или газом во всем диапазоне скоростей, от дозвукового до гиперзвукового, при течениях в каналax, в газовых машинах, турбинах и т. п. Отражая современное состояние в этой бурно развивающейся области гидро- и аэромеханики, книга наряду с изложением основных теоретических положений содержит также много оригинального материала, весьма полезного для практических приложений.
Монография адресована научным работникам и инженерам, специализирующимся в области гидро- и аэродинамики, и теплопередачи в приложении к самолетам, ракетам и космическим летательным аппаратам, а также конструкторам газовых машин и двигателей, строителям водных и подводных кораблей, гидротурбин, насосов, роботов и т. д. Она может служить также учебным пособием и справочником для студентов и аспирантов университетов и вузов.
В монографии Чжена впервые в мировой литературе обобщен и систематизирован материал по одному из наиболее актуальных и интересных направлений механики жидкости и газа — отрывным течениям, возникающим при обтекании тела жидкостью или газом во всем диапазоне скоростей, от дозвукового до гиперзвукового, при течениях в каналax, в газовых машинах, турбинах и т. п. Отражая современное состояние в этой бурно развивающейся области гидро- и аэромеханики, книга является не только сводом теоретических знаний, основанных в основном на оригинальных материалах, весьма полезным для практических приложений.
Монография адресована научным работникам и инженерам, специализирующимся в области гидро- и аэродинамики, и теплопередачи в приложении к самолетам, ракетам и космическим аппаратам, а также конструкторам газовых машин и двигателей, строителям водных и подводных кораблей, гидротурбин, насосов, роботов и т. д. Она может служить научным пособием и справочником для студентов и аспирантов университетов и вузов.
Книга знакомит читателя с теоретическими основами газовой динамики, ее понятиями, связанными с приложением теоретических методов.
Даются термодинамическое введение и основные математические соотношения, описывающие движение сжимаемых сред. Вводится ряд важных для приложений понятий, описываются теоретические модели газовых машин. Рассматриваются классы решений дифференциальных уравнений газовой динамики, соответствующие основным видам движений сжимаемых сред.
Для студентов и аспирантов университетов и вузов, а также для инженеров и научных работников, соприкасающихся в своей деятельности с изучением движений сжимаемых жидкостей и газов.
