Газова динаміка, розділ гидро-аєромеханіки, в якому вивчається рух стискуваних газоподібних і рідких середовищ і їх взаємодія з твердими тілами. Як частина фізики, Р. д. пов'язана з термодинамікою і акустикою .
Властивість стисливості полягає в здатності речовини змінювати свій первинний об'єм під дією перепаду тиску або при зміні температури. Тому стисливість стає істотною лише при великих швидкостях руху середовища, сумірних із швидкістю поширення звуку в цьому середовищі і що перевершують її, коли в середовищі виникають великі перепади тиску (див. Бернуллі рівняння ) і великі градієнти температури. Сучасна Р. д. вивчає також перебіг газів при високих температурах, що супроводиться хімічними (дисоціація, горіння і ін. хімічні реакції) і фізичними (іонізація, випромінювання) процесами. Вивчення руху газів за таких умов, коли газ не можна вважати суцільним середовищем, а необхідно розглядати взаємодію складових його молекул між собою і з твердими тілами, відноситься до області аеродинаміки розріджених газів, заснованою на молекулярно-кінетичній теорії газів. Динаміка стискуваного газу при малих швидкостях руху великих повітряних мас в атмосфері складає основу динамічній метеорології . Р. д. історично виникла як подальший розвиток і узагальнення аеродинаміки тому часто говорять про єдину науку — аерогазодінаміке.
Теоретичну основу Р. д. складає застосування основних законів механіки і термодинаміки до рухомого об'єму стискуваного газу. Навьє — Стоксу рівняння, що описують рух в'язкого стискуваного газу, були отримані в 1-ій половині 19 ст Німецький учений Б.Ріман (1860), англійський, — У. Ранкин (1870), французький —А. Гюгоньо (1887) досліджували поширення в газі ударних хвиль, які виникають лише в стискуваних середовищах і рухаються з швидкістю, що перевищує швидкість поширення в них звукових хвиль. Ріман створив також основи теорії несталих рухів газу, тобто таких рухів, коли параметри газового потоку в кожній його крапці змінюються з часом.
Фундаментальну роль у формуванні Р. д. як самостійної науки зіграла опублікована в 1902 робота С. А. Чаплигина «Про газові струмені». Розвинені в ній методи вирішення газодинамічних завдань набули згодом широкого поширення і узагальнення. Плідний метод вирішення завдань Р. д. запропонували в 1908 йому.(німецький) учені Л. Прандтль і Т. Майєр, що дослідили окремий випадок перебігу газу з безперервним збільшенням швидкості. У 1922 в роботі «Досвід гідромеханіки стискуваної рідини» радянський учений А. А. Фрідман заклав основи динамічної метеорології. У 1929 йому.(німецький) ученими Л. Прандтлем і А. Буземаном був розроблений ефективний чисельно-графічний метод вирішення широкого класу газодинамічних завдань, поширений в 1934 сови.(радянський) ученим Ф. І. Франклем на складніші випадки перебігу газу. Ці методи широко застосовуються при вирішенні завдань Р. д. за допомогою ЕОМ(електронна обчислювальна машина). У 1921 в СРСР була створена, а в 1927 оформилася як наукова установа газодинамічна лабораторія, діяльність якої спільно з Групою вивчення реактивного руху (1932) заклала основи сов.(радянський) ракетної техніки.
Як самостійний розділ гидроаеромеханикі Р. д. існує з 1930, коли зростання швидкостей в авіації зажадало серйозного дослідження впливу стисливості при вивченні руху повітря. У 1935 у Римі відбувся 1-й міжнародний конгрес з Р. д. Інтенсивний розвиток Р. д. почалося в час і особливо після закінчення 2-ої світової війни 1939—45 в зв'язку з широким використанням Р. д. у техніці: вживання реактивної авіації, ракетної зброї, ракетних і повітряно-реактивних двигунів; польоти літаків і снарядів з надзвуковими швидкостями; створення атомних бомб, вибух яких спричиняє за собою поширення сильних вибухових і ударних хвиль. У цей період Р. д. видатну роль зіграли дослідження радянських учених С. А. Хрістіановіча, А. А. Дородніцина, Л. І. Седова, Р. І. Петрова, Г. Г. Черного і ін., німецьких учених Прандтля, Буземана, англійських учених Дж. Тейлора, Дж. Лайтхилла, американських учених Т. Кишені, А. Феррі, В. Хейса, китайського ученого Цянь Сюе-сеня, а також вчених ін. країн.
Завдання Р. д. при проектуванні всіляких апаратів, двигунів і газових машин полягають у визначенні сил тиску і тертя, температури і теплового потоку в будь-якій точці поверхні тіла або каналу, омиваних газом, у будь-який момент часу. При дослідженні поширення газових струменів, вибухових і ударних хвиль, горіння і детонації методами Р. д. визначаються тиск, температура і ін. параметри газу у всій області поширення. Вивчення поставлених технікою складних завдань перетворило сучасну Р. д. у науку про рух довільних сумішей газів, які можуть містити також тверді і рідкі частки (наприклад, вихлопні гази ракетних двигунів на рідкому або твердому паливі), причому параметри, що характеризують стан цих газів (тиск, температура, щільність, електропровідність і ін.), можуть змінюватися в широких межах.
Для розвитку совресенной Р. д. характерне нерозривне поєднання теоретичних методів, використання ЕОМ(електронна обчислювальна машина) і постановки складних аеродинамічних і фізичних експериментів. Теоретичні вистави, що частково спираються на експериментальні дані, дозволяють описати за допомогою рівнянь рух газових сумішей складного складу, у тому числі багатофазних сумішей за наявності физико-хімічних перетворень. Методами прикладної математики розробляються ефективні способи вирішення цих рівнянь на ЕОМ(електронна обчислювальна машина). Нарешті, з експериментальних даних визначаються необхідні значення фізичних і хімічних характеристик, властивих середовищу, що вивчається, і даним процесам (коефіцієнт в'язкості і теплопровідності, швидкості хімічних реакцій, часи релаксації і ін.).
Багато завдань, поставлених сучасною технікою перед Р. д., поки не можуть бути вирішені розрахунково-теоретичними методами, в цих випадках широко користуються газодинамічними експериментами, поставленими на основі подібності теорії і законів гідродинамічного і аеродинамічного моделювання . Газодинамічні експерименти в аерогазодинамічних лабораторіях проводяться в надзвукових і гіперзвукових аеродинамічних трубах, на балістичних установках, в ударних і імпульсних трубах і на ін. газодинамічних установках спеціального призначення (див. також Аеродинамічні виміри ) .
Законами Р. д. широко користуються в зовнішній і внутрішній балістиці, при вивченні таких явищ, як вибух, горіння, детонація, конденсація в рухомому потоці. Прикладна Р. д., у якій зазвичай застосовуються спрощені теоретичні уявлення про усереднені по поперечному перетину параметри газового потоку і основні закономірності рухи, знайдені експериментальним дорогою, використовується при розрахунку компресорів і турбін, сопів і дифузорів, ракетних двигунів, аеродинамічних труб, ежекторів, газопроводів і багатьох ін. технічних пристроїв.
Газодинамічні дослідження ведуться в тих же наукових установах, що і дослідження по аеродинаміці, а результати їх публікуються в тих же наукових журналах і збірках.
Літ.: Основи газової динаміки, під ред. Р. Еммонса, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1963; Кишеня Т., Надзвукова аеродинаміка. Принципи і додатки, пер.(переведення) з англ.(англійський), М., 1948; Абрамович Р. Н., Прикладна газова динаміка, 3 видавництва, М., 1969; Чорний Р. Р., Перебіг газу з великою надзвуковою швидкістю, М., 1959; Станюковіч До. П., Несталі рухи суцільного середовища, М., 1955; Зельдовіч Я. Б., Райзер Ю. П., фізика ударних хвиль і високотемпературних гідродинамічних явищ, М., 1963.
