اصول آيروديناميك غيردائم پيشرفته

پیش‌گفتار.................................................................................................................................................................................................. 1

فصل 1_______________________________________________

مقدمه. 5

1-1 تعاريف.... 6

1-1-1 آيروديناميك..... 6

1-1-2 ضرايب آيروديناميكي... 6

1-1-3 مركز فشار................ 7

1-1-4 مركز آيروديناميكي................ 7

1-1-5 آيروديناميك دائم.. 7

1-1-6 آيروديناميك غیردائم.. 7

1-1-7 آيروديناميك تراكم‌پذير. 8

1-1-8 آيروديناميك گردابه. 8

1-2 توليد برآ 8

1-3 ضريب نيروی برای غیردائم.. 10

1-4 آيروديناميك دائم بال‌هاي نازك.... 12

1-5 آيروديناميك غیردائم بال‌هاي نازك.... 14

1-6 آيروديناميك دائم تراكم‌پذير. 14

1-7 آيروديناميك غیردائم تراكم‌پذير. 19

1-8 آيروديناميك بدنه باریک..... 20

1-9 آيروديناميك ماوراي صوت... 21

1-10 نظریه پيستون.. 23

1-11 موضوعات مدرن.. 24

1-12 سوالات و مسائل... 30

مراجع.. 32

فصل 2_______________________________________________

معادلات پايه. 34

2-1 جريان پتانسيل... 34

2-1-1 معادلات حركت.... 34

2-1-2 شرايط مرزي... 39

2-1-3 خطي‌سازي... 40

2-1-4 پتانسيل شتاب... 47

2-1-5 سيستم مختصات متحرك.... 49

2-1-5-1 خلاصه. 50

2-2 جريان گاز واقعي... 51

2-2-1 رهیافت‌های سيستم و حجم كنترل.. 51

2-2-2 پيوستگي كلي و پيوستگي فواصل... 52

2-2-3 معادله‌ی مومنتوم. 54

2-2-4 معادله‌ی انرژي... 56

2-2-5 معادله‌ی حرکت در مختصات عمومی... 58

2-2-6 معادلات ناویر-استوکز. 61

2-2-7 معادلات لایه‌ی برشی نازک ناویر-استوکز. 65

2-2-8 معادلات ناوير-استوكز سهمی‌شده. 68

2-2-9 معادلات لايه‌ی مرزي... 69

2-2-10 معادلات ناوير-استوكز جريان تراكم‌ناپذير. 71

2-2-11 نيروها و گشتاورهاي آيروديناميكي... 72

2-2-12 مدلسازي آشفتگي... 74

2-2-13 شرایط اولیه و مرزی... 76

2-3 سوالات و مسائل... 77

مراجع.. 81

فصل 3_______________________________________________

جریان تراکم‌ناپذیر حول‌ایرفویل... 83

3-1 حركت ضرباني... 83

3-2 جريان دائم.. 87

3-3 جريان غير دائم.. 93

3-4 حركت ‌هارمونيك ساده. 101

3-5 مسأله‌ی لويس: مشكل دنباله‌ی بازگشتي... 109

3-6 حركت اختياري... 111

3-7 حركت اختياري و تابع واگنر. 111

3-8 مشكل تند باد، تابع كوشنر. 116

3-9 سوالات و مسائل... 122

مراجع.. 126

فصل 4_______________________________________________

جريان تراكم‌ناپذير حول بال‌هاي نازك.... 128

4-1 مدل فيزيكي... 128

4-2 جریان دائم.. 132

4-2-1 تئوری خط برازا 135

4-2-2 روش L ويسينجر. 139

4-2-3 بال‌هاي با نسبت منظري كم.. 141

4-3 جريان غیردائم.. 147

4-3-1 رهيافت ريسنر. 148

4-3-2 حل عددي... 152

4-4 حركت اختياري بال نازك.... 155

4-5 تأثیر زاويه‌ی عقب رفتگي... 157

4-6 بال با نسبت منظري كم.. 158

4-7 سوالات و مسائل... 160

مراجع.. 167

فصل 5_______________________________________________

جريان‌هاي مادون صوت و مافوق صوت... 169

5-1 جريان مادون صوت... 171

5-2 جريان مادون صوت حول بال نازك.... 177

5-3 جريان مادون صوت عبوري از روي ايرفويل... 179

5-4 روش تابع كرنل براي جريان مادون صوت... 181

5-5 روش شبكه دوتايي (دابلت) 185

5-6 حركت اختياري يك پروفيل در جريان مادون صوت... 188

5-7 جريان مافوق صوت... 189

5-8 جريان مافوق صوت غيردائم.. 192

5-9 جريان مافوق صوت حول يك پروفيل... 197

5-10 جریان مافوق صوت حول بال نازک.... 200

5-11 روش جعبه ماخ.. 203

5-12 روش كرنل مافوق صوت... 206

5-13 حركت اختياري يك پروفيل در جريان مافوق صوت... 207

5-14 نظریه بدنه باريك..... 208

5-15 نظریه كشتي هوايي مانك..... 210

5-16 سوالات و مسائل... 213

مراجع.. 218

فصل 6_______________________________________________

جریان صوتی... 219

6-1 جریان صوتی دوبعدی، خطی‌سازی محلی... 219

6-2 جریان غیردائم صوتی، رویکرد مافوق صوت... 225

6-3 جریان دائم صوتی، رویکرد غیر خطی... 227

6-4 جریان صوتی غیردائم، رویکرد عمومی... 230

6-5 جریان صوتی حول بال متناهی... 235

6-6 جریان صوتی غیردائم عبوری از بال‌های متناهی... 239

6-7 تداخلات بال- بدنه در رژیم صوتی... 241

6-8 سوالات و مسائل... 243

مراجع.. 245

فصل 7_______________________________________________

جریان ماورای صوت... 247

7-1 نظریه برخورد نیوتن... 248

7-2 نظریه نيوتن اصلاح شده. 250

7-3 جريان نيوتني غيردائم.. 254

7-4 قیاس پیستون.. 256

7-5 نظریه پیستون اصلاح شده: 259

7-6 جریان ماورای صوت لزج: حل‌های عددی... 263

7-7 جریان ماورای صوت لزج و گرمایش آیرودینامیکی... 273

7-8 تأثیرات دمای زیاد در جریان ماورای صوت... 282

7-9 جریان لزج ماورای صوت: حل‌های عددی... 297

7-10 وسیله پرنده ماورای صوت: موج سوار. 302

7-11 سوالات و مسائل... 307

مراجع.. 313

فصل 8_______________________________________________

موضوعات جدید.. 317

8-1 واماندگی استاتیکی... 319

8-2 واماندگی دینامیکی... 325

8-4 تکان بال.. 342

8-5 نظریه بال زدن.. 356

8-6 بال زدن ایرفویل انعطاف‌پذیر. 377

8-7 بال زدن بال متناهی... 388

8-8 سوالات و مسائل... 391

مراجع.. 399

فصل 9_______________________________________________

آیرودینامیک: دورنمای آینده. 403

مراجع.. 409

ضمیمه‌ها‌_______________________________________________

A1: انتقال مختصات منحنی‌الخط عمومی‌شده. 410

A2: فرمول کارلمن... 412

A3: انتگرال کوشی... 414

A4: جدول‌های انتگرال.. 418

A5: توابع‌ هانکل... 420

A6: تابع پاسخ در سیستم خطی... 421

A7: پروفیل گودرلی... 422

A8: انرژی لرزشی... 424

A9: مکش لبه‌ی حمله. 430

A10: حل اختلاف متناهی معادلات لایه‌ی مرزی... 432

مراجع   ................................................................................................................................................................... 419