Программа междисциплинарного экзамена в магистратуру по направлению подготовки 24. 04. 03 Баллистика и гидроаэродинамика



жүктеу 64.33 Kb.
Дата04.03.2018
өлшемі64.33 Kb.
түріПрограмма

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Балтийский государственный технический университет «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова»

(БГТУ «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова)

УТВЕРЖДАЮ

Председатель приемной комиссии

Ректор БГТУ «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова

д.т.н., профессор

_____________________________ К.М. Иванов

« _____ » _____________________ 2014 г.

ПРОГРАММА

междисциплинарного экзамена в магистратуру

по направлению подготовки 24.04.03 Баллистика и гидроаэродинамика

магистерские программы

«Аэродинамика, гидродинамика и процессы теплообмена летательных аппаратов», «Физическое и вычислительное моделирование теплоаэродинамических и теплогидравлических процессов»,

«Динамика полета и управление движением летательных аппаратов»
Введение

Основу программы составили ключевые положения курсов программы подготовки бакалавров по направлению 161700 – «Баллистика и гидроаэродинамика». Экзамен проводится в устной форме. К экзамену допускаются абитуриенты, имеющие профильное высшее техническое образование по смежным направлениям, успешно прошедшие профильное собеседование.


Раздел 1. Динамика полета и управление движением летательных аппаратов

Основные законы движения жидкости как сплошной среды. Интегралы уравнений движения идеальной жидкости. Системы координат, используемые при анализе движения ракет. Силы и моменты, действующие на ракету в полете. Уравнения пространственного движения ракеты. Методы наведения ракет. Линеаризация уравнений движения ракет. Передаточные функции ракеты. Уравнения невозмущенного движения космического аппарата. Возмущенное движение космического аппарата. Метод оскулирующих элементов. Принцип максимума Л.С.Понтрягина. Метод динамического программирования для решения задач оптимального управления. Частотный метод статистического анализа динамических систем. Формирующий фильтр турбулентности атмосферы. Определение статистических характеристик выходных сигналов нестационарной линейной системы.



Рекомендуемая литература

  1. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. Учебник для вузов. М.: Дрофа, 2003.

  2. Дмитриевский А.А., Лысенко Л.Н. Внешняя баллистика. М.: Машиностроение, 2005.

  3. Иванов Н.М. , Лысенко Л.Н., Баллистика и навигация космических аппаратов. М.: Дрофа, 2004.

  4. Методы классической и современной теории автоматического управления. Т.4. Теория оптимизации систем автоматического управления. М.: Изд. МГТУ, 2004.

  5. Методы классической и современной теории автоматического управления. Т.2. Статистическая динамика и идентификация систем автоматического управления. М.: Изд. МГТУ, 2004.

Составитель: д.т.н., проф. Толпегин О.А.
Раздел 2. Физическое и вычислительное моделирование теплоаэродинамических и теплогидравлических процессов, Аэродинамика, гидродинамика и процессы теплообмена летательных аппаратов

История становления гидрогазодинамики как науки. Особенности устройства и работы ЖРД. Тяга РД, удельный импульс тяги РД. Роль тяги и удельного импульса тяги в космической технике. Пути повышения тяги и удельного импульса тяги. Проблемы ускорения снаряда в канале ствола. Физическая и математическая модели задачи ускорения снаряда в канале ствола. Пути повышения дульной скорости снаряда. Устройство и принцип действия лёгкогазовой пушки. Основные сведения о проектировании технических объектов. Блочно-иерархический подход. Место математического моделирования. Уравнения движения ЛА, устойчивость движения. Аэродинамика крыла. Аэродинамика органов управления. Тепловое и гидродинамическое проектирование теплообменных аппаратов. Роль законов сохранения, количества движения массы и энергии в гидродинамике и теплотехнике. Примеры использования этих законов в математических моделях процессов тепло и массопереноса. Уравнение Бернулли для совершенного газа. Уравнение Бернулли для несжимаемого газа (сравнение со случаем совершенного газа). Определение скорости потока несжимаемого газа с помощью трубки Пито–Прандтля. Соотношения на прямом и косом скачках уплотнения для давления, плотности и температуры (вывод соотношений, графики зависимостей, область физической реализуемости, пределы изменения, угол Маха). Примеры применения общей теории течения Прандтля–Майера (обтекание выпуклой и вогнутой поверхностей равномерным сверхзвуковым потоком; обтекание выпуклого двугранного угла, предельный угол разворота потока). Ударная труба. Волны Римана. Задача о распаде произвольного разрыва. Нестационарное истечение газа в пустоту. Волновое уравнение акустики. Основные положения, постулаты и законы термодинамики. Термодинамические параметры и термодинамические функции состояния систем. Использование положений термодинамики в теплотехнике. Термодинамическая эффективность тепловых машин. Пути повышения эффективности, предельная эффективность тепловых машин. Ламинарный пограничный слой на осесимметричных и трехмерных телах. Турбулентный пограничный слой. Структура турбулентного пограничного слоя. Турбулентная вязкость, модели турбулентности. Методы расчета турбулентного пограничного слоя. Отрывные течения: понятие отрыва, типы и критерии отрыва, методы расчета отрывных течений. Уравнения, выражающее закон сохранения массы, изменения количества движения и сохранения энергии для газовых смесей. Газовые смеси в состоянии равновесия. Характеристики газовых смесей. Химическая кинетика. Уравнения для скоростей реакции. Формула Аррениуса. Критический подвод тепла к химически реагирующим смесям. Гидродинамическая теория детонации. Горение предварительно перемешанной газовой смеси. Теория термического распространения пламени. Нормальная скорость горения по Зельдовичу-Франк-Каменецкому. Движение двухфазной смеси в сопле. Методология научных исследований. Теория размерности.  - теорема. Теория подобия. Законы и критерии подобия. Стенды и установки для проведения эксперимента в механике и теплотехнике. Методы и приборы для измерений параметров потоков жидкости, газа и плазмы. Концепция объектно-ориентированного программирования, вычислительное моделирование процессов и явлений с применением ООП. Инкапсуляция, иерархия и наследование, полиморфизм. Численное моделирование в механике, системы дифференциальных уравнений, граничные задачи, методы их решения. Конечно-разностные методы решения уравнений вычислительной гидроаэромеханики и теплотехники, разностные схемы, методы дальнейшего решения разностных аналогов. Методы решения больших систем алгебраических уравнений, порожденных конечно-разностными методами в применении к задачам гидроаэромеханики и теплотехники, специальные методы для систем с матрицами определённых видов. Особенности в граничных задачах гидроаэромеханики и теплотехники, методы их прохождения в численных методах. Консервативная и неконсервативные формы системы уравнений газодинамики. Характеристическая форма уравнений газовой динамики. Характеристическая форма граничных условий. Линеаризация на временном шаге уравнений газовой динамики. Матрицы Якоби для потоков. Аппроксимация временного шага. Дельта форма. Криволинейные координаты и криволинейные сетки в задачах механики. Основной и взаимный базис. Фундаментальный метрический тензор. Ковариантные и контравариантные составляющие вектора. Построение криволинейных координат, согласованных с криволинейной границей области. Методы генерации сеток. Понятие об адаптивных сетках. Уравнения механики сплошной среды в криволинейных обобщенных координата. Подходы и методы вычислительного моделирования в АРКТ. Современные информационные технологии для вычислительного моделирования задач течения вязкой жидкости. Пакеты САЕ-технологии. Структура пакетов.
Рекомендуемая литература


  1. Исаченко В.П., В.А.Осипова, А.С.Сукомел Теплопередача: учебник для вузов. – М.: Энергоиздат, 1981.

  2. Юдаев Б.Н. Техническая термодинамика. – М.: Высшая школа, 1988.

  3. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. – М.: Атомиздат, 1979.

  4. М.А. Введение в термодинамику. Статистическая физика. - М.: Наука, 1983.

  5. Сахин В.В. Основы теории теплообмена. – СПб: Изд-во БГТУ «Военмех», 1999.

  6. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. - М.: Наука, 1987.

  7. Седов Л.И. Механика сплошной среды. Т. 1, Т. 2. – М.: Наука, 1970.

  8. Валландер С.В. Лекции по гидроаэромеханике.- Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1978.

  9. Гинзбург И.П. Аэрогазодинамика.- М.: Высшая школа, 1966.

  10. Шлихтинг Г. Теория пограничного слоя. – М.: Наука, 1974.

  11. Моисеев М.Г., Савельев Ю.П., Циркунов Ю.М. Трение и теплообмен в аэродинамике летательных аппаратов. Уравнения Навье-Стокса и ламинарного пограничного слоя.- Л.: Изд-во Лен. мех. ин-та, 1986.

  12. Усков В.Н. Ударные волны и их взаимодействие. - Л.: Изд-во Ленингр. механич. ин-та, 1980.

  13. Усков В.Н. Бегущие одномерные волны. – СПб.: Изд-во БГТУ «Военмех», 2000.

  14. Хинце И.О. Турбулентность. – М.: ФМ, 1963.

  15. Турбулентность: принципы и применения. – М.: Мир, 1980.

  16. Коган М.Н. Динамика разреженного газа. - М.: Наука, 1967.

  17. Ферцигер Дж., Капер Г. Математическая теория процессов переноса в газах. - М.: Мир, 1976.

  18. Андерсон Д., Таннехилл Дж., Плетчер Р. Вычислительная гидромеханика и теплообмен. Т. 1, Т 2.– М.: Мир, 1990.

  19. Флетчер К. Вычислительные методы в динамике жидкостей. Т. 1, Т. 2. - М.: Мир, 1991.

  20. Белов И.А., Емельянов В.Н. Разностное моделирование течений газа и жидкости. – Л.: Изд-во Ленингр. механич. ин-та, 1982.

  21. Емельянов В.Н., Мясоедова О.В. Разностное моделирование течений газа и жидкости. Ч. 1. – Л.: Изд-во Ленингр. механич. ин-та, 1991.


Составители: д.т.н., проф. Емельянов В.Н., к.т.н., проф. Сахин В.В.


Достарыңызбен бөлісу:


©kzref.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет