Механика жидкости и газа

Краткое содержание учебной дисциплины, модуля / Brief summary

Решение многих актуальных технических задач требует построения новых моделей для глубокого и более детального описания механических и физических объектов, взаимодействий и явлений. Изучение студентами движений жидких и газообразных сред особенно полезно не только с точки зрения уже известных приложений, сколько в обозрении перспективных проблем, которые станут предметом исследований и применений в будущем. В связи с этим возникает необходимость преподавания учебной дисциплины «Механика жидкости и газа» как основополагающей для изучения легкоподвижных и сильно деформируемых сред. 

Solving many current technical problems requires the development of new models for a deep and more detailed description of mechanical and physical objects, interactions, and phenomena. The study of fluid and gas dynamics by students is particularly useful not only in terms of already known applications but also in surveying promising problems that will become the subject of research and applications in the future. In this regard, there is a need to teach the academic discipline «Fluid and Gas Mechanics» as a foundational one for studying highly mobile and highly deformable media.

Формируемые компетенции / The formed competences

специализированные компетенции: 

Применять основные законы и методы естественнонаучных дисциплин для решения теоретических и практических задач в профессиональной деятельности;

Использовать основные аналитические и численные методы теоретической механики, механики сплошных сред, сопротивления материалов к исследованию механических процессов.

specialized competencies: 

To apply the fundamental laws and methods of natural science disciplines to solve theoretical and practical problems in professional activities. 

To utilize the basic analytical and numerical methods of theoretical mechanics, continuum mechanics, and strength of materials for the investigation of mechanical processes.

Результаты обучения (знать, уметь, владеть) / Learning outcomes (know, can, be able)

знать:

• главные исторические этапы развития механики жидкости и газа;
• законы сохранения в механике;
• методы и способы решения дифференциальных уравнений и уравнений в частных производных,
• основы тензорного исчисления;
• основополагающие понятия, определения и теоремы МСС;
• основы термодинамики;
• модели идеальной сжимаемой и несжимаемой жидкостей и совершенного газа;
• модели вязкой жидкости;
• решения основных задач механики жидкости и газа.

уметь:

• выбирать модель и осуществлять постановку начально-краевых задач гидромеханики и газовой динамики, 
• осуществлять математическое решение задач механики жидкости и газа;
• совершенствовать модели движений жидких и газообразных сред; 
• разрабатывать аналитические, приближенные и численные методы исследований задач механики жидкости и газа;
• проводить анализ результатов.

иметь навык:

• постановки краевых и начально-краевых задач механики жидкости и газа;
• в основных аналитических и численных методах решения задач гидромеханики и газовой динамики.

To know:

• The main historical stages of the development of fluid and gas mechanics.
• The laws of conservation in mechanics.
• Methods and approaches for solving differential equations and partial differential equations.
• The fundamentals of tensor calculus.
• The fundamental concepts, definitions, and theorems of Continuum Mechanics (CM).
• The fundamentals of thermodynamics.
• Models of ideal compressible and incompressible fluids and perfect gas.
• Models of viscous fluids.
• Solutions to fundamental problems in fluid and gas mechanics.

To be able to:

• Select a model and formulate initial-boundary value problems in hydrodynamics and gas dynamics.
• Perform mathematical solutions to problems in fluid and gas mechanics.
• Improve models of fluid and gas motion.
• Develop analytical, approximate, and numerical methods for investigating problems in fluid and gas mechanics.
• Analyze results.

To have the skill:

• In formulating boundary and initial-boundary value problems in fluid and gas mechanics.
• In the main analytical and numerical methods for solving problems in hydrodynamics and gas dynamics.

Семестр изучения учебной дисциплины, модуля / Semester of study

5,6

5,6

Пререквизиты / Prerequisites

«Теоретическая механика», «Аналитическая механика», «Дифференциальные уравнения», «Уравнения математической физики»

Theoretical Mechanics, Analytical Mechanics, Differential Equations, Equations of Mathematical Physics

Трудоемкость в зачетных единицах (кредитах) / Credit units

4

4

Количество аудиторных часов и часов самостоятельной работы / Academic hour of students’ class work, 

hours of self-directed learning

260 часов, в том числе 124 аудиторных часов, лекции – 72 часа, практические занятия – 52 часа.

260 hours, including 124 contact hours, with 72 hours of lectures and 52 hours of practical sessions

Требования и формы текущей и промежуточной аттестации / Requirements and forms of current and interim certification

экзамен

exam