1589803487-0876d3197a29278cfb9dacc2b305b032 (804028), страница 11

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 11)

Теперь мы можем строгоопределить, что понимается в этом случае под малой скоростью. Ее можно считать малой,если Re  1 .При Re  1 можно пренебречь вязкостью η и зависимостью от числа Рейнольдса. Тогдавыражение для силы сопротивления принимает видFс  const  ρv 2 a 2 .Эксперимент показывает, что при больших скоростях движения тел в жидкостях и газахтакая зависимость действительно имеет место.Силы, действующие на крыло самолета.При обтекании крыла потоком воздуха давление надкрылом меньше, чем под ним. В результате возникаетподъемная сила крыла самолета P (рис. 2).Турбулентный след позади крыла приводит к силелобового сопротивления Fс .

Сумма этих сил создаетравнодействующую силу R . Угол α междуплоскостью крыла и горизонтом называется угломатаки. Сначала, при увеличении угла атаки давлениепод крылом понижается и подъемная сила возрастает.При достижении критического угла атаки α кр  15 0подъемная сила начинает падать. При этом в завихренном пространстве над крылом давление ниже, чем внабегающем потоке, но выше, чем в случае полногообтекания крыла.Жуковским и Чаплыгиным была построена теория обтекания крыла самолета на основемодели идеальной жидкости, в которой силы вязкости влияют лишь на создание круговогодвижения воздуха вокруг крыла. Такое движение было названо циркуляцией.Рассмотрим важный частный случай.Обтекание вращающегося цилиндра.Пусть вращающийся вокруг собственной осицилиндр обтекается потоком жидкости (илигаза).

Слои жидкости вблизи его поверхностивращаются вместе с ним. Для выбранныхнаправлений движения на рис. 3 суммарнаяскорость потока сверху больше соответствующей скорости снизу. Тогда разность давленийсоздает подъемную силу, действующую нацилиндр снизу вверх. Это явление называетсяэффектом Магнуса. На нем основаны “крученые”удары футболистов и теннисистов.Теория Жуковского и Чаплыгина позволяет вычислить подъемную силу крыла самолета безучета сил вязкого трения.

В ней сначала находится распределение скоростей вокруг крыла сучетом циркуляции воздуха подобно эффекту Магнуса. Затем по этому распределению спомощью уравнения Бернулли вычисляется подъемная сила. Циркуляция вокруг крыладействительно существует. Ее возникновение объясняется законом сохранения моментаимпульса (рис. 4). При отрыве вихря в задней части крыла образуется циркуляция вокругкрыла в противоположном направлении. Если считать, что до отрыва вихря полный моментимпульса равнялся нулю, то должно выполняться равенствоLвихря  Lцирк  0 .Процесс образования вихрей и возникновенияциркуляции периодически повторяется.

Врезультате создается постоянно действующаяподъемная сила крыла самолета..

Характеристики

Список файлов книги