Механіка рідини та газу, аерогідродинаміка - це не тільки механіка навколишнього середовища, але це ще й механіка життєдіяльності людини та її існування

ПЕРЕДМОВА

В основу змісту цого курсу покладено результати багаторічного досвіду викладання не лише курсу аерогідродинаміки, а й математичних основ механіки суцільних середовищ, методів математичної фізики, наукового керування здобувачів наукових ступенів, а також досліджень, отриманих автором протягом майже п’ятдесяти років. Вони досить відомі [35 - 40], пройшли апробацію та представлялися на значних профільних наукових форумах. Очевидно, тут вперше представлено систематичний виклад ідеології методу граничних інтегральних рівнянь у крайових задачах аерогідродинаміки. Важко зараз вказати галузь техніки, розвиток якої не знаходилося б у найтіснішому зв'язку з вирішенням задач руху рідини і газу, не кажучи вже про авіацію та кораблебудування, основні проблеми яких - політ, стійкість і керованість літака, ходкість, стійкість і керованість судна - нерозривно пов'язані. з аерогазодинамікою та гідродинамікою, а також суміжних з авіацією галузей техніки, де особливо відзначимо важливе значення гідроаеродинаміки та газодинаміки в турбобудуванні та, взагалі, енергомашинобудуванні. Гідротехніка та гідрологія дедалі більше зближуються з такими проблемами гідродинаміки, як хвильові та турбулентні рухи рідини, а також фільтраційні рухи води в ґрунтах. Остання проблема є фундаментальним значенням для будівництва гідротехнічних споруд та техніки видобутку нафти. З питаннями цього роду межують завдання підземної газифікації та отримання природних газів з-під землі. Передача газу та рідких середовищ на великі відстані по продуктопроводам висуває також низку цікавих завдань перед гідрогазодинамікою. Дуже актуальні питання ставить перед гідроаеродинамікою хімічна індустрія, яку цікавить інтенсифікація процесів турбулентного перемішування газів, що рухаються трубами і в спеціальних камерах, де відбуваються фізико-хімічні процеси та реакції. Металургія висуває проблеми створення найраціональніших печей та інших металургійних агрегатів; рух гарячих газів у цих агрегатах заслуговує на серйозну увагу фахівців з аерогазодинаміки. Рух розплавленого металу, температура якого, отже, і в'язкість швидко змінюються при розтіканні формами, також потребують гидродинамическом розрахунку, оскільки однорідність і чистота металу багато в чому залежить від руху при охолодженні. Аналогічні проблеми виникають при виробництві оптичного скла та багатьма іншими технологіями, пов'язаними також і з електромагнітними взаємодіями. Сучасна метеорологія бачить свій міцний науковий фундамент у динаміці атмосфери, що вивчає турбулентний рух повітря над поверхнею Землі за наявності різних фізичних факторів (сонячна радіація, випаровування та ін.). До цих проблем виявляються близькі вимоги сучасної вентиляційної техніки щодо виконання санітарно – гігієнічних норм на промислових підприємствах та житлових об'єктах, особливо екодинаміки. Особливо актуальними видаються додатки мікро- та наногідродинаміки такі як: жорсткі диски PC, мікро- та наноелектронні прилади (MEMS), мікро- та наносепаратори, мікроканали, мікронасоси, мікрозатвори, мікросопла, мікрогіроскопи, мікро- та наносупутники, додатки в медицині: рух крові та рідин по мікросудинах ока, проблеми серцево-судинних захворювань та ін. завдання поліпшення гідророзриву пласта (видобуток сланцевих газів), реологія (мікронаноструктурні властивості рідких, в'язких, пластичних, пружних неньютонівських середовищ) та ін. Безперервна взаємодія теорії, експерименту та практичних потреб визначає надзвичайно потужний розвиток сучасної механіки рідини та газу, аерогідродинаміки – причина її блискучого розвитку як науки, тісно пов'язаної з практичними запитами.