•САНКТПЕТЕРБУРГ•
•МОСКВА•
•КРАСНОДАР•
2014
Л. И. ВЫСОЦКИЙ, Г. Р. КОПЕРНИК,
И. С. ВЫСОЦКИЙ
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ
И ФИЗИЧЕСКОЕ
МОДЕЛИРОВАНИЕ
ПОТЕНЦИАЛЬНЫХ
ТЕЧЕНИЙ ЖИДКОСТИ
Учебное пособие
Издание второе, исправленное
•САНКТПЕТЕРБУРГ•
•МОСКВА•КРАСНОДАР•
2014
ББК 22. 311я73
В 93
Высоцкий Л. И. , Коперник Г. Р. , Высоцкий И. С. В 93 Математическое и физическое моделирование по
тенциальных течений жидкости: Учебное пособие. —
2е изд. , испр. — СПб. : Издательство «Лань», 2014. —
64 с. : ил. (+ вклейка, 4 с. ). — (Учебники для вузов. Специальная литература). ISBN 9785811415540
Учебное пособие будет полезно студентам при изучении раз
дела курса «Механика жидкости и газа», посвященного рассмот
рению модельного течения жидкости, называемого потенциаль
ным или безвихревым. Предлагается способ наглядного воспро
изводства и построения очертаний линий тока и эквипотенциалей
с помощью ПЭВМ и выводом соответствующей информации в виде
гидродинамической сетки на экран дисплея. Предназначено для студентов технических направлений под
готовки и специальностей, может быть полезно аспирантам и пре
подавателям.
ББК 22. 311я73
Рецензенты:
А. И. ЕСИН — доктор технических наук, профессор ФГОУ ВПО,
Саратовский ГАУ;
Б. И. ЮДИН — кандидат технических наук, доцент кафедры
«Высшая и прикладная математика» Поволжского филиала
Московского государственного университета путей сообщения. Îáëîæêà
Å. À. ÂËÀÑÎÂÀ
Îõðàíÿåòñÿ çàêîíîì ÐÔ îá àâòîðñêîì ïðàâå. Âîñïðîèçâåäåíèå âñåé êíèãè èëè ëþáîé åå ÷àñòè
çàïðåùàåòñÿ áåç ïèñüìåííîãî ðàçðåøåíèÿ èçäàòåëÿ. Ëþáûå ïîïûòêè íàðóøåíèÿ çàêîíà
áóäóò ïðåñëåäîâàòüñÿ â ñóäåáíîì ïîðÿäêå. © Èçäàòåëüñòâî «Ëàíü», 2014
© Ë. È. Âûñîöêèé, Ã. Ð. Êîïåðíèê,
È. Ñ. Âûñîöêèé, 2014
© Èçäàòåëüñòâî «Ëàíü»,
õóäîæåñòâåííîå îôîðìëåíèå, 2014
ВВЕДЕНИЕ
Данное учебное пособие посвящено рассмотрению мо
дельного течения жидкости, называемого потенциаль
ным или безвихревым. Теоретические особенности исполь
зования такой модели жидкости, в частности, при анали
зе обтекания плоским потенциальным потоком твердых
тел с различной формой поперечного сечения, изложены
в учебном пособии «Потенциал скорости. Функция тока»
[1], а также в соответствующих учебниках. Наиболее просто изучение плоских потенциальных
течений осуществляется с помощью введения двух функ
ций — потенциала скорости j и функции тока y. Для их
наглядного воспроизведения можно использовать различ
ные приемы (метод электрогидродинамических аналогий,
прибор ХилШоу и др. ). Ниже предлагается способ наглядного воспроизведе
ния и построения очертаний линий тока y = const и экви
потенциалей j = const с помощью ПЭВМ.