Бакалавриат 2023/2024

Основы газовой динамики и численного моделирования в газовой динамике

Статус: Курс по выбору (Физика)

Направление: 03.03.02. Физика

Кто читает: Базовая кафедра физики космоса Института космических исследований РАН

Где читается: Факультет физики

Когда читается: 4-й курс, 1-3 модуль

Формат изучения: без онлайн-курса

Охват аудитории: для своего кампуса

Преподаватели: Моисеенко Сергей Григорьевич

Язык: русский

Кредиты: 8

Контактные часы: 64

Программа дисциплины

Аннотация

Данная дисциплина знакомит с теоретическими основами газовой динамики, а также современными методами численного моделирования подобных явлений

Цель освоения дисциплины

• 1. Термодинамические соотношения 2. Уравнения газовой динамики в разных формах записи, задача о коллапсе пылевого облака 3. Уравнения акустики, задача Джинса 4. Уравнение Бернулли, сферическая аккреция Бонди 5. Соотношения Гюгонио, элементы теории детонации, ударная волна в вязкой среде
• 6. Введение в численные методы для уравнений в частных производных 1 – основные понятия 7. Введение в численные методы 2 – методы проверки на устойчивость 8. Введение в численные методы 3 – дифференциальные приближения разностных схем. Численные диссипация и дисперсия 9. Схемы Куранта-Изаксона-Риса и Лакса-Вендроффа 10. Понятие монотонности численного решения, квазимонотонное уточнение решения и схемы второго порядка точности 11. Метод конечного объема для уравнений газовой динамики, схема Лакса-Фридрихса (Русанова). Учет граничных условий 12. Схема MUSCL-Hancock для уравнений газовой динамики 13. Понятие о приближенном решении задачи о распаде разрыва. Методы Годуновского типа 14. Методы высокого порядка аппроксимации (PPM, ENO/WENO)

Планируемые результаты обучения

• Применяет физические методы теоретического и экспериментального исследования, методы математического анализа и моделирования для постановки задач по развитию, внедрению и коммерциализации новых наукоемких технологий

Содержание учебной дисциплины

• Часть I
• Часть II

Элементы контроля

• Лабораторная
• Коллоквиум
• Экзамен
  Проводится устно в формате беседы по программе курса. Билет содержит 1 вопрос по материалам лекций и 1 вопрос по материалам семинаров.

Промежуточная аттестация

• 2023/2024 учебный год 2 модуль
  1 * Коллоквиум
• 2023/2024 учебный год 3 модуль
  0.5 * Лабораторная + 0.5 * Экзамен

Список литературы

Рекомендуемая основная литература

• Возмущение спектра операторов в гильбертовом пространстве, Фридрихс, К., 1969

Рекомендуемая дополнительная литература

• Краткий курс теоретической физики, Ландау, Л.Д.,

Авторы

• Моисеенко Сергей Григорьевич
• Панкратова Елена Игоревна