ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Моиопланное крыло из "Основы теории крыльев и винта " ОСНОВАНИЯ ТЕОРИИ КРЫЛЬЕВ. [c.88] Теория подъемной силы профиля в плоско-параллельном потоке была развита путем рассмотрения потока идеальной жидкости, удовлетворяющего гипотезе Жуковскоги, согласно которой поток плавно сходит с задней кромки профиля. Необходимо исследовать основные положения этой теории и выяснить предел, до которого принятый поток может служить изображением действительных соотношений, встречаемых в вязкой жидкости. [c.88] Все реальные жидкости обладают свойством вязкости понятие об идеальной жидкссти должно быть таково, что она представляет предельный случай жидкости, вязкость которой стала бесконечно малой. [c.88] Как известно, предел функции / (х) при х, стремящемся к нулю, может быть не равен значению функции при х, равном нулю следовательно, чтобы получить правильное понятие об идеальной жидкости, недостаточно просто предположить, что коэфициент вязкости равен нулю. Необходимо сохранить вязкос ть в уравнениях движения, а поток идеальной жидкости получить, полагая вязкость бесконечно малой. [c.88] Пограничный слой передает давление нормально к самому себе без изменения следовательно действительное распределение давления на поверхности тела будет такое же, какое получается из решения для идеальной жидкости при помощи уравнения Бернулли. [c.89] Условие, что скорость жидкости должна быть конечной во всех точках, можно применять как критерий законности решения задачи для идеальной жидкости. Так поток вокруг пластинки, показанный на фиг. 43, очевидно невозможен как предел решения для действительной вязкой жидкости, когда вязкость стремится к нулю действительное движение должно быть такого кида, при котором поток отрывается от поверхности у концов пластинки (фиг. 56). [c.89] В обычном рабочем участке профиля можно при помощи гипотезы Жуковского с большой гочнсстью определить величину циркуляции она не зависит от точного значения вязкости, которую только следует принимать весьма малой. Поэтому в этой области не приходится ожидать заметного влияния масштабного фекта на подъемную силу профиля. Ио при приближении к критическому углу поток обрывается от верхней поверхности профиля, образуя широкую вихревую область в этом случае может быть заметное влияние масштабного эффекта, так как характер вихревой области зависит от рейнольдсова числа. [c.90] Вообще говоря, величина циркуляции вокруг профиля определяется напряжением вихрей, сошедших в начальной стадии движения или в течение времени, когда изменялись скорость или положение, но кроме того величина циркуляции подвергается небольшим колебаниям. Вихри пограничного слоя уходят назад в завихренную область и образуют вихри Кармана чтобы сохранить эту систему, с верхней и нижней поверхностей крыла сходят поочередно вихри противоположных знаков. Вследствие того, что сумма циркуляции вокруг Профиля и удвоенных напряжений всех вихрей системы должна равняться нулю, циркуляция вокруг профиля будет колебаться между пределами к, где — средняя циркуляция, а к — напряжение вихрей. У хороших профилей вихревая область при малых углах атаки мала и слаба и циркуляция вокруг профиля практически постоянна, но когда положение профиля приближается к критическому углу или переходит его, колебания в величине циркуляции могут составить значительную часть от средней циркуляции. [c.91] Минимальные коэфициенты профильного сопротивления. [c.92] Эти экспериментальные величины оправдывают предпоаожение, сделанное при развитии теории профиля, что в диапазоне летных углов атаки лобовым сопротивлением, по сравнению с подъемной силой, можно пренебречь. Оказывается также, что профильное сопротивление дужки может быть меньше сопротивления трения плоской пластинки с равней хордой. Сопротивление формы профиля должно быть следовательно чрезвычайно мало существованием вихревой области можно поэтому спокойно пренебречь и определять величину циркуляции при помощи гипотезы Жуковского. [c.92] Определение циркуляции вдоль замкнутой кривой в плоско-параллель-И0Л1 потоке (гл. IV, 1) как интеграла тангенциальных составляющих скорости вдоль кривой может быть сразу распространено и на более общий случай трехразмерного потока, б з того ограничения, что кривая должна лежать в одной плоскости. Разбив поверхность, ограниченную этой кривой, иа сеть, при помощи серии пересекающихся линий, можно показать, что циркуляция вдоль кривой равна сумме циркуляций вокруг элементарных площадок, образующих эту сеть. [c.93] Элемент ds вихревой линии не может существовать самостоятельно, фор иулу следует применять только для интегрирования по всей вихревой линии. [c.94] Этим результатом придется еще воспользоваться при изложении теории крыла. [c.95] При рассмотрении крыла конеччого размаха в трехразмерном потоке будем предполагать, что хорда крыла мала по. Сравнению с его размахом, что размах можно рассматривать как прямую линию, образующую прямой угол с направлением движения, и что крыло в поперечном направлении симметрично относительно средней точки размаха. За исключением этих ограничений, хорда, угол атаки и сечение крыла могут как угодно меняться вдоль его размаха. [c.95] Влияние системы свободных вихрей вблизи крыла можно с достаточной точностью получить при помощи предположения, что одиночные вихревые линии, начинающиеся у задней кромки крыла, идут вдоль потока прямолинейно. Однако для точек вихревой области более точные результаты дает предположение подковообразного вихря с размахом, несколько меньшим размаха крыла для точек более удаленных от крыла и вихревой области, оба предположения дают одну и ту же точность. [c.97] Так как сечение крыла работает в точности так же, как вплоско-пара ь лельном потоке, то никакого изменения коэфициента момента или положения центра давления при каком-либо определенном значении коэфициента подъемной силы нет. [c.98] Простейшую систему отходящих вихрей получим тогда, когда циркуляция вдоль размаха крыла будет иметь постоянное значение у. Этот случаи равномерной нагрузки, соответствующий простому подковообразному вихрю, не дает истинного представления о явлениях, получающихся в каком-либо действительном крыле мы приводим его здесь только как простой пример подсчета индуцированной скорости. [c.98] Вернуться к основной статье