ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Подъемная шла и лобовое сопротивление несимметричных тел из "Механика жидкости " При обтекании любого несимметричного тела наряду с силой лобового сопротивления будет возникать и поперечная сила, причем осредненное во времени значение не только первой, но теперь также и второй из этих сил не будет равно нулю. Следовательно, любое такое тело в принципе является несущим устройством. Однако только тела определенной формы будут обладать большим отношением подъемной силы к силе лобового сопротивления и тем самым будут достаточно эффективны практически. Таковы крыло самолета или подводное крыло. В этом параграфе рассматриваются осредненные во времени характеристики подъемной силы и силы лобового сопротивления крыла. [c.410] Добавляемый к первому течению потенциальный вихрь носит название присоединенного вихря. [c.410] Появляющаяся подъемная сила прямо пропорциональна скорости поступательного движения и величине циркуляции Г. Этот простой результат известен как теорема Кутта — Жуковского и применим не только к круглому цилиндру, но и к цилиндрам любой формы, включая несимметричные тела. [c.411] Если крыло нагружено слишком сильно, например, за счет увеличения угла атаки, то происходит отрыв пограничного слоя на верхней поверхности крыла и в результате за крылом возникает сильно развитый турбулентный след. Это приводит к потере подъемной силы и к увеличению лобового сопротивления. Такой режим обтекания со срывом потока, показанный на рис. 15-15,г, невозможно легко описать в рамках теории потенциальных течений, потому что расположение точки отрыва S зависит от характера течения в пограничном слое. [c.413] Таким образом, крыло конечного размаха характеризуется заданным удлинением. [c.415] В сущности подъемная сила возникает из-за того, что давление на верхней поверхности крыла в среднем меньше, чем давление на его нижней поверхности. На крыле конечного размаха эта разница в давлениях должна исчезать у концов крыла, так что сверху и снизу имеют место поперечные градиенты давления противоположных знаков. Результатом является тенденция к возникновению на обеих поверхностях поперечных течений таких, что жидкость с нижней стороны крыла перетекает у его концов (торцов) па верхнюю сторону. Это поперечное течение приводит к возникновению концевых ( свободных ) вихрей, сбегающих с концов крыла, как показано на рис. 15-18. Фактически поперечное течение создает пелену свободных вихрей вдоль всего размаха крыла, но этот эффект наиболее резко выражен у концов крыла. Простой моделью крыла конечного размаха является вихревая система, в которой концевые свободные вихри соединяются с присоединенным вихрем крыла и с разгонным вихрем далеко вниз по потоку, образуя контур постоянной циркуляции. [c.415] А — подъемная сила Я — результирующая сила D — индуктивное сопротивление СС —линия хорды Vo — скорость свободного потока Vj — относительная скорость крыла а — угол атаки. [c.416] Этот результат приближенно справедлив и для прямоугольной формы крыла в плане. [c.417] Хотя вышеприведенный анализ большей частью касался обтекания тел дозвуковым воздушным или газовым потоком, однако его принципы вполне применимы и к обтеканию тел потоком капельной жидкости (например, к обтеканию потоком воды различного рода стоек, стержней и т. п., а также подводных крыльев). При этом необходимо только, чтобы не сказывалось существенным образом влияние свободной поверхности жидкости. Существуют также важные отличия между случаем обтекания сплошным потоком капельной жидкости и случаем, когда внутри потока капельной жидкости образуются полости или пузыри, заполненные газом (или парами). Такого рода явления называются кавитацией и обсуждаются в следующем параграфе. [c.418] Вернуться к основной статье