Что называется установившимся воздушным потоком

УСТАНОВИВШИЙСЯ ВОЗДУШНЫЙ ПОТОК

Элементарная струйка — это мысленно выделенный поток (небольшой замкнутый контур в виде трубки), через боковую поверхность которого воздух протекать не может ни вовнутрь, ни наружу.

ЛАМИНАРНЫЙ И ТУРБУЛЕНТНЫЙ ВОЗДУШНЫЙ ПОТОК

Ламинарный — это воздушный поток, в котором струйки воздуха движутся в одном направлении и параллельны друг другу. При увеличении скорости до определенной величины струйки воздушного потока кроме поступательной скорости также приобретают быстро меняющиеся скорости, перпендикулярные к направлению поступательного движения. Образуется поток, который называется турбулентным, т. е. беспорядочным.

ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ

При обтекании тела воздушным потоком (Рис. 5) частицы воздуха не скользят по поверхности тела, а тормозятся, и скорость воздуха у поверхности тела становится равной нулю. При удалении от поверхности тела скорость воздуха возрастает от нуля до скорости течения воздушного потока.

Толщина пограничного слоя измеряется в миллиметрах и зависит от вязкости и давления воздуха, от профиля тела, состояния его поверхности и положения тела в воздушном потоке. Толщина пограничного слоя постепенно увеличивается от передней к задней кромке. В пограничном слое характер движения частиц воздуха отличается от характера движения вне его.

Рассмотрим частицу воздуха А (Рис. 6), которая находится между струйками воздуха со скоростями U1 и U2, за счет разности этих скоростей, приложенных к противоположным точкам частицы, она вращается и тем больше, чем ближе находится эта частица к поверхности тела (где разность скоростей наибольшая). При удалении от поверхности тела вращательное движение частицы замедляется и становится равным нулю ввиду равенства скорости воздушного потока и скорости воздуха пограничного слоя.

Позади тела пограничный слой переходит в спутную струю, которая по мере удаления от тела размывается и исчезает. Завихрения в спутной струе попадают на хвостовое оперение самолета и снижают его эффективность, вызывают тряску (явление Бафтинга).

Пограничный слой разделяют на ламинарный и турбулентный (Рис. 7). При установившемся ламинарном течении пограничного слоя проявляются только силы внутреннего трения, обусловленные вязкостью воздуха, поэтому сопротивление воздуха в ламинарном слое мало.

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

Рис. 5 Изменение скорости течения воздуха в пограничном слое

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потокомЧто называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

Рис. 7 Ламинарное и турбулентное течение

В турбулентном пограничном слое наблюдается непрерывное перемещение струек воздуха во всех направлениях, что требует большего количества энергии для поддерживания беспорядочного вихревого движения и, как следствие этого, создается большее по величине сопротивление воздушного потока движущемуся телу.

Для определения характера пограничного слоя служит коэффициент Cf. Тело определенной конфигурации имеет свой коэффициент. Так, например, для плоской пластины коэффициент сопротивления ламинарного пограничного слоя равен:

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком (1.5)

для турбулентного слоя

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком (1.6)

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

При обтекании тела воздушным потоком в определенной точке происходит переход пограничного слоя из ламинарного в турбулентный. Эта точка называется точкой перехода. Расположение ее на поверхности профиля тела зависит от вязкости и давления воздуха, скорости струек воздуха, формы тела и его положения в воздушном потоке, а также от шероховатости поверхности. При создании профилей крыльев конструкторы стремятся отнести эту точку как можно дальше от передней кромки профиля, чем достигается уменьшение сопротивления трения. Для этой цели применяют специальные ламинизированные профили, увеличивают гладкость поверхности крыла и ряд других мероприятий.

При увеличении скорости воздушного потока или увеличении угла положения тела относительно воздушного потока до определенной величины в некоторой точке происходит отрыв пограничного слоя от поверхности, при этом резко уменьшается давление за этой точкой.

В результате того, что у задней кромки тела давление больше чем за точкой отрыва, происходит обратное течение воздуха из зоны большего давления в зону меньшего давления к точке отрыва, которое влечет за собой отрыв воздушного потока от поверхности тела (Рис. 8).

Ламинарный пограничный слой отрывается легче от поверхности тела, чем турбулентный.

Источник

УСТАНОВИВШИЙСЯ ВОЗДУШНЫЙ ПОТОК

Элементарная струйка — это мысленно выделенный поток (небольшой замкнутый контур в виде трубки), через боковую поверхность которого воздух протекать не может ни вовнутрь, ни наружу.

ЛАМИНАРНЫЙ И ТУРБУЛЕНТНЫЙ ВОЗДУШНЫЙ ПОТОК

Ламинарный — это воздушный поток, в котором струйки воздуха движутся в одном направлении и параллельны друг другу. При увеличении скорости до определенной величины струйки воздушного потока кроме поступательной скорости также приобретают быстро меняющиеся скорости, перпендикулярные к направлению поступательного движения. Образуется поток, который называется турбулентным, т. е. беспорядочным.

ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ

При обтекании тела воздушным потоком (Рис. 5) частицы воздуха не скользят по поверхности тела, а тормозятся, и скорость воздуха у поверхности тела становится равной нулю. При удалении от поверхности тела скорость воздуха возрастает от нуля до скорости течения воздушного потока.

Толщина пограничного слоя измеряется в миллиметрах и зависит от вязкости и давления воздуха, от профиля тела, состояния его поверхности и положения тела в воздушном потоке. Толщина пограничного слоя постепенно увеличивается от передней к задней кромке. В пограничном слое характер движения частиц воздуха отличается от характера движения вне его.

Рассмотрим частицу воздуха А (Рис. 6), которая находится между струйками воздуха со скоростями U1 и U2, за счет разности этих скоростей, приложенных к противоположным точкам частицы, она вращается и тем больше, чем ближе находится эта частица к поверхности тела (где разность скоростей наибольшая). При удалении от поверхности тела вращательное движение частицы замедляется и становится равным нулю ввиду равенства скорости воздушного потока и скорости воздуха пограничного слоя.

Позади тела пограничный слой переходит в спутную струю, которая по мере удаления от тела размывается и исчезает. Завихрения в спутной струе попадают на хвостовое оперение самолета и снижают его эффективность, вызывают тряску (явление Бафтинга).

Пограничный слой разделяют на ламинарный и турбулентный (Рис. 7). При установившемся ламинарном течении пограничного слоя проявляются только силы внутреннего трения, обусловленные вязкостью воздуха, поэтому сопротивление воздуха в ламинарном слое мало.

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

Рис. 5 Изменение скорости течения воздуха в пограничном слое

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потокомЧто называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

Рис. 7 Ламинарное и турбулентное течение

В турбулентном пограничном слое наблюдается непрерывное перемещение струек воздуха во всех направлениях, что требует большего количества энергии для поддерживания беспорядочного вихревого движения и, как следствие этого, создается большее по величине сопротивление воздушного потока движущемуся телу.

Для определения характера пограничного слоя служит коэффициент Cf. Тело определенной конфигурации имеет свой коэффициент. Так, например, для плоской пластины коэффициент сопротивления ламинарного пограничного слоя равен:

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком (1.5)

для турбулентного слоя

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком (1.6)

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

При обтекании тела воздушным потоком в определенной точке происходит переход пограничного слоя из ламинарного в турбулентный. Эта точка называется точкой перехода. Расположение ее на поверхности профиля тела зависит от вязкости и давления воздуха, скорости струек воздуха, формы тела и его положения в воздушном потоке, а также от шероховатости поверхности. При создании профилей крыльев конструкторы стремятся отнести эту точку как можно дальше от передней кромки профиля, чем достигается уменьшение сопротивления трения. Для этой цели применяют специальные ламинизированные профили, увеличивают гладкость поверхности крыла и ряд других мероприятий.

При увеличении скорости воздушного потока или увеличении угла положения тела относительно воздушного потока до определенной величины в некоторой точке происходит отрыв пограничного слоя от поверхности, при этом резко уменьшается давление за этой точкой.

В результате того, что у задней кромки тела давление больше чем за точкой отрыва, происходит обратное течение воздуха из зоны большего давления в зону меньшего давления к точке отрыва, которое влечет за собой отрыв воздушного потока от поверхности тела (Рис. 8).

Ламинарный пограничный слой отрывается легче от поверхности тела, чем турбулентный.

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Источник

УСТАНОВИВШИЙСЯ ВОЗДУШНЫЙ ПОТОК

Элементарная струйка — это мысленно выделенный поток (небольшой замкнутый контур в виде трубки), через боковую поверхность которого воздух протекать не может ни вовнутрь, ни наружу.

ЛАМИНАРНЫЙ И ТУРБУЛЕНТНЫЙ ВОЗДУШНЫЙ ПОТОК

Ламинарный — это воздушный поток, в котором струйки воздуха движутся в одном направлении и параллельны друг другу. При увеличении скорости до определенной величины струйки воздушного потока кроме поступательной скорости также приобретают быстро меняющиеся скорости, перпендикулярные к направлению поступательного движения. Образуется поток, который называется турбулентным, т. е. беспорядочным.

ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ

При обтекании тела воздушным потоком (Рис. 5) частицы воздуха не скользят по поверхности тела, а тормозятся, и скорость воздуха у поверхности тела становится равной нулю. При удалении от поверхности тела скорость воздуха возрастает от нуля до скорости течения воздушного потока.

Толщина пограничного слоя измеряется в миллиметрах и зависит от вязкости и давления воздуха, от профиля тела, состояния его поверхности и положения тела в воздушном потоке. Толщина пограничного слоя постепенно увеличивается от передней к задней кромке. В пограничном слое характер движения частиц воздуха отличается от характера движения вне его.

Рассмотрим частицу воздуха А (Рис. 6), которая находится между струйками воздуха со скоростями U1 и U2, за счет разности этих скоростей, приложенных к противоположным точкам частицы, она вращается и тем больше, чем ближе находится эта частица к поверхности тела (где разность скоростей наибольшая). При удалении от поверхности тела вращательное движение частицы замедляется и становится равным нулю ввиду равенства скорости воздушного потока и скорости воздуха пограничного слоя.

Позади тела пограничный слой переходит в спутную струю, которая по мере удаления от тела размывается и исчезает. Завихрения в спутной струе попадают на хвостовое оперение самолета и снижают его эффективность, вызывают тряску (явление Бафтинга).

Пограничный слой разделяют на ламинарный и турбулентный (Рис. 7). При установившемся ламинарном течении пограничного слоя проявляются только силы внутреннего трения, обусловленные вязкостью воздуха, поэтому сопротивление воздуха в ламинарном слое мало.

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

Рис. 5 Изменение скорости течения воздуха в пограничном слое

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потокомЧто называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

Рис. 7 Ламинарное и турбулентное течение

В турбулентном пограничном слое наблюдается непрерывное перемещение струек воздуха во всех направлениях, что требует большего количества энергии для поддерживания беспорядочного вихревого движения и, как следствие этого, создается большее по величине сопротивление воздушного потока движущемуся телу.

Для определения характера пограничного слоя служит коэффициент Cf. Тело определенной конфигурации имеет свой коэффициент. Так, например, для плоской пластины коэффициент сопротивления ламинарного пограничного слоя равен:

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком (1.5)

для турбулентного слоя

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком (1.6)

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

При обтекании тела воздушным потоком в определенной точке происходит переход пограничного слоя из ламинарного в турбулентный. Эта точка называется точкой перехода. Расположение ее на поверхности профиля тела зависит от вязкости и давления воздуха, скорости струек воздуха, формы тела и его положения в воздушном потоке, а также от шероховатости поверхности. При создании профилей крыльев конструкторы стремятся отнести эту точку как можно дальше от передней кромки профиля, чем достигается уменьшение сопротивления трения. Для этой цели применяют специальные ламинизированные профили, увеличивают гладкость поверхности крыла и ряд других мероприятий.

При увеличении скорости воздушного потока или увеличении угла положения тела относительно воздушного потока до определенной величины в некоторой точке происходит отрыв пограничного слоя от поверхности, при этом резко уменьшается давление за этой точкой.

В результате того, что у задней кромки тела давление больше чем за точкой отрыва, происходит обратное течение воздуха из зоны большего давления в зону меньшего давления к точке отрыва, которое влечет за собой отрыв воздушного потока от поверхности тела (Рис. 8).

Ламинарный пограничный слой отрывается легче от поверхности тела, чем турбулентный.

Дата добавления: 2019-02-12 ; просмотров: 147 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник

УСТАНОВИВШИЙСЯ ВОЗДУШНЫЙ ПОТОК

Элементарная струйка — это мысленно выделенный поток (небольшой замкнутый контур в виде трубки), через боковую поверхность которого воздух протекать не может ни вовнутрь, ни наружу.

ЛАМИНАРНЫЙ И ТУРБУЛЕНТНЫЙ ВОЗДУШНЫЙ ПОТОК

Ламинарный — это воздушный поток, в котором струйки воздуха движутся в одном направлении и параллельны друг другу. При увеличении скорости до определенной величины струйки воздушного потока кроме поступательной скорости также приобретают быстро меняющиеся скорости, перпендикулярные к направлению поступательного движения. Образуется поток, который называется турбулентным, т. е. беспорядочным.

ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ

При обтекании тела воздушным потоком (Рис. 5) частицы воздуха не скользят по поверхности тела, а тормозятся, и скорость воздуха у поверхности тела становится равной нулю. При удалении от поверхности тела скорость воздуха возрастает от нуля до скорости течения воздушного потока.

Толщина пограничного слоя измеряется в миллиметрах и зависит от вязкости и давления воздуха, от профиля тела, состояния его поверхности и положения тела в воздушном потоке. Толщина пограничного слоя постепенно увеличивается от передней к задней кромке. В пограничном слое характер движения частиц воздуха отличается от характера движения вне его.

Рассмотрим частицу воздуха А (Рис. 6), которая находится между струйками воздуха со скоростями U1 и U2, за счет разности этих скоростей, приложенных к противоположным точкам частицы, она вращается и тем больше, чем ближе находится эта частица к поверхности тела (где разность скоростей наибольшая). При удалении от поверхности тела вращательное движение частицы замедляется и становится равным нулю ввиду равенства скорости воздушного потока и скорости воздуха пограничного слоя.

Позади тела пограничный слой переходит в спутную струю, которая по мере удаления от тела размывается и исчезает. Завихрения в спутной струе попадают на хвостовое оперение самолета и снижают его эффективность, вызывают тряску (явление Бафтинга).

Пограничный слой разделяют на ламинарный и турбулентный (Рис. 7). При установившемся ламинарном течении пограничного слоя проявляются только силы внутреннего трения, обусловленные вязкостью воздуха, поэтому сопротивление воздуха в ламинарном слое мало.

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

Рис. 5 Изменение скорости течения воздуха в пограничном слое

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потокомЧто называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

Рис. 7 Ламинарное и турбулентное течение

В турбулентном пограничном слое наблюдается непрерывное перемещение струек воздуха во всех направлениях, что требует большего количества энергии для поддерживания беспорядочного вихревого движения и, как следствие этого, создается большее по величине сопротивление воздушного потока движущемуся телу.

Для определения характера пограничного слоя служит коэффициент Cf. Тело определенной конфигурации имеет свой коэффициент. Так, например, для плоской пластины коэффициент сопротивления ламинарного пограничного слоя равен:

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком (1.5)

для турбулентного слоя

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком (1.6)

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

При обтекании тела воздушным потоком в определенной точке происходит переход пограничного слоя из ламинарного в турбулентный. Эта точка называется точкой перехода. Расположение ее на поверхности профиля тела зависит от вязкости и давления воздуха, скорости струек воздуха, формы тела и его положения в воздушном потоке, а также от шероховатости поверхности. При создании профилей крыльев конструкторы стремятся отнести эту точку как можно дальше от передней кромки профиля, чем достигается уменьшение сопротивления трения. Для этой цели применяют специальные ламинизированные профили, увеличивают гладкость поверхности крыла и ряд других мероприятий.

При увеличении скорости воздушного потока или увеличении угла положения тела относительно воздушного потока до определенной величины в некоторой точке происходит отрыв пограничного слоя от поверхности, при этом резко уменьшается давление за этой точкой.

В результате того, что у задней кромки тела давление больше чем за точкой отрыва, происходит обратное течение воздуха из зоны большего давления в зону меньшего давления к точке отрыва, которое влечет за собой отрыв воздушного потока от поверхности тела (Рис. 8).

Ламинарный пограничный слой отрывается легче от поверхности тела, чем турбулентный.

Дата добавления: 2016-08-23 ; просмотров: 4257 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Основные свойства воздуха

Главная > Документ

Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

УСТАНОВИВШИЙСЯ ВОЗДУШНЫЙ ПОТОК


ЛАМИНАРНЫЙ И ТУРБУЛЕНТНЫЙ ВОЗДУШНЫЙ ПОТОК


ПОГРАНИЧНЫЙ СЛОЙ

При обтекании тела воздушным потоком (Рис. 5) частицы воздуха не скользят по поверхности тела, а тормозятся, и скорость воздуха у поверхности тела становится равной нулю. При удалении от поверхности тела скорость воздуха возрастает от нуля до скорости течения воздушного потока.

Толщина пограничного слоя измеряется в миллиметрах и зависит от вязкости и давления воздуха, от профиля тела, состояния его поверхности и положения тела в воздушном потоке. Толщина пограничного слоя постепенно увеличивается от передней к задней кромке. В пограничном слое характер движения частиц воздуха отличается от характера движения вне его.

Позади тела пограничный слой переходит в спутную струю, которая по мере удаления от тела размывается и исчезает. Завихрения в спутной струе попадают на хвостовое оперение самолета и снижают его эффективность, вызывают тряску (явление Бафтинга).

Пограничный слой разделяют на ламинарный и турбулентный (Рис. 7). При установившемся ламинарном течении пограничного слоя проявляются только силы внутреннего трения, обусловленные вязкостью воздуха, поэтому сопротивление воздуха в ламинарном слое мало.

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

Рис. 5 Изменение скорости течения воздуха в пограничном слое

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потокомЧто называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

Рис. 7 Ламинарное и турбулентное течение

В турбулентном пограничном слое наблюдается непрерывное перемещение струек воздуха во всех направлениях, что требует большего количества энергии для поддерживания беспорядочного вихревого движения и, как следствие этого, создается большее по величине сопротивление воздушного потока движущемуся телу.

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком(1.5)

для турбулентного слоя

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком(1.6)

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

При обтекании тела воздушным потоком в определенной точке происходит переход пограничного слоя из ламинарного в турбулентный. Эта точка называется точкой перехода. Расположение ее на поверхности профиля тела зависит от вязкости и давления воздуха, скорости струек воздуха, формы тела и его положения в воздушном потоке, а также от шероховатости поверхности. При создании профилей крыльев конструкторы стремятся отнести эту точку как можно дальше от передней кромки профиля, чем достигается уменьшение сопротивления трения. Для этой цели применяют специальные ламинизированные профили, увеличивают гладкость поверхности крыла и ряд других мероприятий.

При увеличении скорости воздушного потока или увеличении угла положения тела относительно воздушного потока до определенной величины в некоторой точке происходит отрыв пограничного слоя от поверхности, при этом резко уменьшается давление за этой точкой.

В результате того, что у задней кромки тела давление больше чем за точкой отрыва, происходит обратное течение воздуха из зоны большего давления в зону меньшего давления к точке отрыва, которое влечет за собой отрыв воздушного потока от поверхности тела (Рис. 8).

Ламинарный пограничный слой отрывается легче от поверхности тела, чем турбулентный.

УРАВНЕНИЕ НЕРАЗРЫВНОСТИ СТРУИ ВОЗДУШНОГО ПОТОКА

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

Рис. 8 Течение в пограничном слое вблизи точки отрыва

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

Рис. 9 Пояснение к закону неразрывности струи воздушного потока

При рассмотрении его принимают условие, что изучаемый воздух не обладает свойством сжимаемости (Рис. 9).

В струйке переменного сечения через сечение I протекает за определенный промежуток времени секундный объем воздуха, этот объем равен произведению скорости воздушного потока на поперечное сечение F.

m 1 F 1 V 1 =m 2 F 2 V 2 =const. (1.8)

Это выражение и называется уравнением неразрывности струи воздушного потока струйки.

Итак, из формулы видно, что через различные сечения струйки в определенную единицу времени (секунду) проходит одинаковый объем воздуха, но с разными скоростями.

Запишем уравнение (1.9) в следующем виде:

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

Из формулы видно, что скорость воздушного потока струи обратно пропорциональна площади поперечного сечения струи и наоборот.

Тем самым уравнение неразрывности струи воздушного потока устанавливает взаимосвязь между сечением струи и скоростью при условии, что воздушный поток струи установившийся.

СТАТИЧЕСКОЕ ДАВЛЕНИЕ И СКОРОСТНОЙ НАПОР УРАВНЕНИЕ БЕРНУЛЛИ

Е кин +Е р +Е вн +Е п =соп st (1.10)

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком(1.11)

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком. (1.12)

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком(1.15)

Из уравнения видно, что внутренняя энергия воздушного потока прямо пропорциональна его температуре.

Ввиду мизерно малых значений разноса центров тяжести масс воздуха по высоте в струйке воздушного потока этой энергией в аэродинамике пренебрегают.

Рассматривая во взаимосвязи все виды энергии применительно к определенным условиям, можно сформулировать закон Бернулли, который устанавливает связь между статическим давлением в струйке воздушного потока и скоростным напором.

Рассмотрим трубу (Рис. 10) переменного диаметра (1, 2, 3), в которой движется воздушный поток. Для измерения давления в рассматриваемых сечениях используют манометры. Анализируя показания манометров, можно сделать заключение, что наименьшее динамическое давление показывает манометр сечения 3-3. Значит, при сужении трубы увеличивается скорость воздушного потока и давление падает.

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

Рис. 10 Объяснение закона Бернулли

Значит, в данном случае возможен переход кинетической энергии воздушного потока в потенциальную и наоборот.

Когда скорость воздушного потока увеличивается, то увеличивается и скоростной напор и соответственно кинетическая энергия данного воздушного потока.

Подставим значения из формул (1.11), (1.12), (1.13), (1.14), (1.15) в формулу (1.10), учитывая, что внутренней энергией и энергией положения мы пренебрегаем, преобразуя уравнение (1.10), получим

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком(1.17)

Это уравнение для любого сечения струйки воздуха пишется следующим образом:

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

Такой вид уравнения является самым простым математическим уравнением Бернулли и показывает, что сумма статического и динамического давлений для любого сечения струйки установившегося воздушного потока есть величина постоянная. Сжимаемость в данном случае не учитывается. При учете сжимаемости вносятся соответствующие поправки.

Для наглядности закона Бернулли можно провести опыт. Взять два листка бумаги, держа параллельно друг другу на небольшом расстоянии, подуть в промежуток между ними.

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

Рис. 11 Измерение скорости воздушного потока

Листы сближаются. Причиной их сближения является то, что с внешней стороны листов давление атмосферное, а в промежутке между ними вследствие наличия скоростного напора воздуха давление уменьшилось и стало меньше атмосферного. Под действием разности давлений листки бумаги прогибаются вовнутрь.

АЭРОДИНАМИЧЕСКИЕ ТРУБЫ

Экспериментальная установка для исследования явлений и процессов, сопровождающих обтекание тел потоком газа называется аэродинамической трубой. Принцип действия аэродинамических труб основан на принципе относительности Галилея: вместо движения тела в неподвижной среде изучается обтекание неподвижного тела потоком газа В аэродинамических трубах экспериментально определяются действующие на ЛА аэродинамические силы и моменты исследуются распределения давления и температуры по его поверхности, наблюдается картина обтекания тела, изучается аэроупругость и т д.

Компрессорные трубы имеют высокий кпд, они удобны в работе, но требуют создания уникальных компрессоров с большими расходами газа и большой мощности. Баллонные аэродинамические трубы по сравнению с компрессорными менее экономичны, поскольку при дросселировании газа часть энергии теряется. Кроме того, продолжительность работы баллонных аэродинамических труб ограничена запасом газа в баллонах и составляет для различных аэродинамических труб от десятков секунд до несколько минут.

Широкое распространение баллонных аэродинамических труб обусловлено тем, что они проще по конструкции а мощности компрессоров, необходимые для наполнения баллонов, относительно малы. В аэродинамических трубах с замкнутым контуром используется значительная часть кинетической энергии, оставшейся в газовом потоке после его прохождения через рабочую область, что повышает КПД трубы. При этом, однако, приходится увеличивать общие размеры установки.

В дозвуковых аэродинамических трубах исследуются аэродинамические характеристики дозвуковых самолетов вертолетов а также характеристики сверхзвуковых самолетов на взлетно-посадочных режимах. Кроме того, они используются для изучения обтекания автомобилей и др. наземных транспортных средств, зданий, монументов, мостов и др. объектов На рис показана схема дозвуковой аэродинамической трубы с замкнутым контуром.

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

Рис. 12 Схема дозвуковой компрессорной аэродинамической трубы.

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

Рис. 13 Схема баллонной трансзвуковой эжекторной аэродинамической трубы

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

Рис. 14 Схема сверхзвуковой баллонной аэродинамической трубы

Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть фото Что называется установившимся воздушным потоком. Смотреть картинку Что называется установившимся воздушным потоком. Картинка про Что называется установившимся воздушным потоком. Фото Что называется установившимся воздушным потоком

Рис. 15 Схема баллонной гиперзвуковой аэродинамической трубы

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *