ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Обтекание осесимметричных тел. Формулы для определения лобового сопротивления, подъемной силы, гидродинамического момента и угла атаки из "Динамическая оптимизация обтекания " Можно перенести равнодействующую в центр инерции тела, добавив при этом соответствующую пару с моментом, равным моменту гидродинамической силы относительно центра инерции. Затем разложить ее на две составляющие так, чтобы первая из них, О, имела направление, противоположное вектору скорости движения тела, а вторая, — направление, ему перпендикулярное. Принято называть первую составляющую лобовым сопротивлением, а вторую — подъемной силой. [c.29] Пусть 1, j — единичные орты системы координат 0х х2 в плоскости движения тела. Далее понадобится преобразование, ставящее в соответствие вектору а = ахх + а2 вектор а = — 0.21 + сцЗ-Пиже символ V, в отличие от предыдущих подразделов, обозначает величину вектора скорости V центра масс тела. Пусть В — величина лобового сопротивления, а, В — величина подъемной силы. Справедливо утверждение, которое удобно для последующих ссылок сформулировать в виде леммы. [c.29] Введем еще одно ограничение. [c.31] В рамках перечисленных ограничений для осесимметрических тел коэффициент Со является [11] функцией только формы тела, числа Рейнольдса и, возможно, угла атаки между вектором скорости перемещения центра инерции тела и его осью симметрии, т.е. Со = = Си (форма, Ке, а). [c.31] Для тел сферической или цилиндрической формы коэффициент лобового сопротивления является однородной функцией степени Шс достаточно малых чисел Рейнольдса, когда он приблизительно обратно пропорционален им, а также достаточно болыаих чисел Рейнольдса, когда он практически не зависит от них (в частности, таким интервалом является довольно протяженная левая полуокрестность числа Re = 5 10 ). В первом случае m = 1, а во втором m = 2. [c.32] Формула Стокса (3.33) позволяет сразу установить следующий факт. [c.32] Лемма 3.2.Пусть выполнено ограничение L3 и коэффициент лобового сопротивления является однородной функцией степени гпс чисел Рейнольдса, соответствующих динамике движения осесимметрического тела. Тогда величина лобового сопротивления является однородной функцией степени т = тПс + 2 величины скорости центра инерции тела. [c.32] В главе II (раздел 3) показано, что решение задачи об оптимальном по расходу энергии перемещении шара в предположении квазистационарности обтекания приводит к относительной ошибке в оптимальных энергетических затратах всего лишь порядка 0.02 % (предполагается, что числа Рейнольдса Ке 1 ). Пестационарность обтекания может быть частично учтена путем введения присоединенной массы [11, 33. [c.32] Вернуться к основной статье