Сопротивление формы (профиля)

Сопротивление формы (профиля) 144 [c.618]

Помимо задач выравнивания неоднородных потоков в аппаратах и других различных устройствах, часто возникает необходимость преобразовать одну форму профиля скорости в другую. Например, в аэродинамических трубах с равномерным (прямолинейным) потоком иногда требуется создать для испытуемой в рабочей части модели кинематически подобную схему полета по кривой траектории. Этого можно достичь [26, 37], во-первых, изогнув особым образом модель и, во-вторых, создав поперек рабочего сечения трубы постоянный градиент скорости. Такое распределение скоростей может быть получено, например, при испытании решетки с переменным по сечению сопротивлением (переменной густотой). [c.11]

Следует еще отметить, что выравнивающее действие решеток при большой регулярной неравномерности потока аналогично описанному для других видов неравномерностей. Так, например, по распределению скоростей в различных сечениях (см. рис. 1.25) видно, что вначале с увеличением коэффициента сопротивления решетки профиль скорости, имеющий в сечении перед решеткой сильно вытянутую форму, в сечениях на конечных расстояниях за ней выравнивается. Практически выравнивание скоростей в рассматриваемых сечениях заканчивается уже при tp 2. [c.191]

Оптимальными будут называться те формы профилей, которые обладают минимальным волновым сопротивлением при некоторых дополнительных условиях. [c.63]

Здесь, в отличие от коэффициента трения пластины f, коэффициент сопротивления трения профиля обозначается Сх(. Иногда еще вводят понятие о сопротивлении формы. Под коэффициентом сопротивления формы понимают разность между коэффициентом профильного сопротивления и коэффициентом трения плоской пластины, имеющей ту же поверхность, что п данное крыло ) [c.17]

Найдите уравнение поляры сопротивления = f yj и определите угол атаки соответствующий нулевой подъемной силе (су = 0), для четырехугольного профиля (рис. 7.8) с относительной толщиной с = ib = 0,15 при М о = 2. Проведите анализ полученных соотношений в зависимости от формы профиля и числа Моо набегающего потока. [c.176]

Для снижения уровня аэродинамического нагрева профиля радиус затупления следует выбирать достаточно большим (чтобы уменьшить интенсивность теплоотдачи), однако при этом необходимо иметь в виду, что с увеличением R растет сопротивление формы, возникающее при обтекании профиля. [c.377]

Сопротивление определяется формированием пограничного слоя, зависит от числа Рейнольдса Ре, шероховатости поверхности и формы профиля. На формирование потерь оказывает влияние толщина выходных кромок расстояние между лопастными системами и центробежный эффект при вращении. Потери трения в каналах гидродинамических переда ч увеличиваются с увеличением шероховатости и уменьшаются с увеличением числа Рейнольдса Ре. [c.48]

Сопротивление давления определяется характером распределения давления на профиле. В случае хорошо обтекаемой формы профиля сопротивление давления объясняется расширением трубок тока в пограничном слое вследствие положительного градиента давления и удалением их от поверхности профиля. Эти причины вызывают иска- [c.138]

Коэффициент волнового сопротивление зависит от формы профиля и имеет наименьшее зна-чение для пластинки. Значение С л для пластинки [c.699]

Коэффициент сопротивления изогнутых труб и структура потока в них изменяются под влиянием факторов, определяющих степень турбулентности потока и форму профиля скорости на входе (Re = WoD /v, относительная шероховатость стенок A = A/D , условия входа относительная длина прямого входного участка относительное расстояние от [c.257]

Зависимость коэффициента сопротивления изогнутых каналов от формы профиля скорости на входе может быть различной. Форма профиля скорости, в свою очередь, также получается различной в зависимости от условий подвода потока к этим каналам. [c.269]

В дозвуковом потоке сила сопротивления складывается из двух составляющих силы трения по поверхности и результирующей сил давления. Суммарная сила давления не равна нулю, как в идеальной жидкости, так как пограничный слой искажает основной поток и изменяет распределение давления. Следует подчеркнуть, что в конечном счете эти силы сопротивления вызваны влиянием вязкости жидкости. Хорошо обтекаемым называется тело, для которого сопротивление трения много больше сопротивления давления (пластина, параллельная потоку, крыло с малым углом атаки). Для плохо обтекаемого тела (шар, цилиндр) основным является сопротивление давления (или, как иногда называют, сопротивление формы). На рис. 7.8 для наглядности показаны профиль крыла и цилиндр, имеющие одинаковый коэффициент сопротивления. Этот рисунок показывает, насколько велико может быть сопротивление давления для плохо обтекаемого тела по сравнению с сопротивлением трения хорошо обтекаемого тела. [c.184]

G помощью формулы (8-24) на основе непосредственных измерений распределения давления по контуру профиля было подсчитано сопротивление давления для семейства симметричных профилей, показанных на рис. 15-3. Сопротивление трения может быть получено как разность между измеренным полным лобовым сопротивлением и измеренным сопротивлением давления. Отношение сопротивления трения к полному лобовому сопротивлению показано на рис., 15-4. Для вытянутых (тонких) сече-йий профилей сопротивле-1,0 ние трения составляет 70— 80% от полного для круглого цилиндра, однако, оно составляет только около 3% от полного. В последнем случае происходит отрыв пограничного слоя, причем точки отрыва лежат перед диаметральным сечением цилиндра. В результате вся кормовая часть оказывается в зоне пониженного давления в следе, что и приводит к высокому сопротивлению формы. Сопротивление поверхности почти целиком определяется пограничным слоем до точки отрыва. Теория движения идеальной (невязкой) жидкости предсказывает симметричное распределение давления и нулевое значение лобового сопротивления. Различия, имеющие место между случаями обтекания цилиндрического тела идеальной и вязкой жидкостями, иллюстрируются на рис. 15-1 и обсуждаются ниже. [c.402]

Остановимся на рассмотрении турбулентного пограничного слоя на продольно обтекаемой газом гладкой пластине. Довольствуясь сначала случаем теплоизолированной пластины и оставляя в стороне вопрос о форме профилей скорости и температуры в сечениях слоя, поставим себе целью составление эмпирической формулы зависимости коэффициента местного сопротивления с от местного рейнольдсова числа Ре - Для этого используем известные эмпирические связи между f и Ре в изотермическом движении несжимаемой жидкости. В отличие от этого движения, где константы р и р одинаковы во всем потоке, в рассматриваемом случае величины р и р меняются в зависимости от изменения температуры по сечению слоя. Принимать р и р соответствующими температуре Гк> набегающего потока нет никаких оснований, так как, очевидно, вблизи поверхности пластины газ имеет температуру Т ,, при больших Мос значительно превосходящую Г, . Относить р и р к температуре поверхно- [c.716]

Рис. 3.04. К влиянию формы профиля на волновое сопротивление при сверхзвуковых скоростях

Однако с точки зрения практики наиболее важными вопросами являются определение сечений крыла, формы в плане и формы профилей, способствующих задержке критических явлений, именно возрастание сопротивления и падения подъемной силы при числах Маха, приближающихся к единице. Известно, что одним из важных приемов для достижения этого является использование большой стреловидности основная идея этого приема заключается в уменьшении эффективного числа Маха потока, которое предполагается равным числу Маха составляющей скорости полета, нормальной к передней кромке крыла. Тщательное исследование трансзвуковых явлений для стреловидных крыльев также важно при сверхзвуковых полетах, так как стреловидность создает трансзвуковые условия полета на некоторых частях крыла, даже если число Маха много больше, чем единица. [c.69]

Некоторые теоретические идеи братьев Лилиенталь, Отто и Густава (1849-1933) были довольно туманными. Они посвятили много времени изучению возможности создания отрицательного сопротивления, т. е. движению вперед с помощью особенной формы профиля крыла без обеспечения мощности. Через несколько лет после смерти своего брата Отто, погибшего в результате аварии в 1896 году, Густав Лилиенталь действительно опубликовал теорию этого явления, которая несомненно противоречит принципам механики. При упорном поиске научной истины в юношеские годы я однажды назвал его незначительным братом великого человека , выражение, которое, я считаю, обидело его. Теперь я раскаиваюсь в этом, когда оглядываюсь назад на подростковый период в развитии аэродинамической пауки. [c.31]

В приведенных выше случаях приближения форм деталей к условиям равного сопротивления действующ им усилиям предусмотрена нагрузка изгибающим моментом только в одной плоскости-Однако очень часто приходится иметь дело с более сложными видами действия нагрузок, когда изгибающие моменты располагаются в двух или нескольких плоскостях и при создании равнопрочных конструкций деталей уже нельзя ограничиться только изменением размера сечения детали по длине в этих случаях необходимо выбрать соответствующий профиль сечения например, если в сечении детали действуют два изгибающих момента в перпендикулярных плоскостях, то наилучшее использование материала окажется возможным при выборе такой формы и размера профиля,-при которых можно будет избежать излишнего запаса прочности как в одной, так и в другой плоскости. Для этого моменты сопротивления выбранного профиля сечения должны соответствовать-действующим нагрузкам в разных плоскостях. [c.95]

В заключение отметим, что при помощи общих уравнений движения определяется только одна сила, нормальная к скорости, которую называют подъемной, или поддерживающей, силой и часто обозначают буквой Р но поверхностное трение и возмущающее движение позади профиля порождают еще другую силу, которая параллельна скорости и называется сопротивлением формы. [c.54]

Выше было показано, что для идеальных жидкостей лобовое сопротивление (сила, параллельная потоку) равно нулю. Но в случае реальных жидкостей вследствие трения о стенку и отрыва потока сзади от верхней стороны профиля возникает сопротивление, называемое сопротивлением формы, или профильным сопротивлением, и которое обычно обозначают символом Hq. Соответствуюш[ий безразмерный коэффициент имеет вид [c.64]

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]

Изл И аемые методтл решения касаются всех основных случаев изменения формы профиля скорости потока жидкости, т. е. как ослабления, так II усиления неравномерности потока, а также превращения равномерного профиля в заданный неравномерный любой формы, что достигается с помощью сопротивления, распределенного равномерно или соответственно неразномерно по сечению канала. [c.92]

Дальнейшее увеличение коэффициента сопротивления решетки приводит к изменению знака отклонения скоростей от среднего значении, так что вытянутая до реше1ки форма профиля скорости переходит в вогнугук) форму за ней, причем там, где перед решеткой наблюдается резкое падение скоростей (вблизи стенок), екороети за решеткой резко возрастают. Сечение, в котором начинает нз.меняться знак отклонения скоростей, тем ближе к решетке, чем больше коэффициент сопротивлении. Так как при 2 некоторая неравномерность (выпуклость) профиля скорости, [c.192]

Одним ИЗ важнейших факторов, влияющих на величину Квнр, а значит, и на положение точки перехода, является градиент давления. Как известно, при обтекании тел он может быть как положительным, так и отрицательным. В области отрицательных градиентов, т. е. в области ускоряющегося или конфузорного течения, пограничный слой чаще всего остается ламинарным, тогда как в области положительных градиентов (или диффузорного течения) обычно происходит переход к турбулентному режиму. При этом точка перехода располагается ниже точки минимума давлений, поэтому в первом приближении положение точки перехода на удобообтекаемых телах при отсутствии отрывов пограничного слоя можно определять по положению точки минимума давлений. Поскольку последнее зависит от формы профиля тела, можно в определенных пределах управлять положением точки перехода, изменяя надлежащим образом форму профиля. Это используется для снижения сопротивления трения тонких крыловых профилей. Дело в том, что трение, определяемое касательными напряжениями, в ламинарном слое гораздо меньше, чем в турбулентном. Выполняя профиль таким, чтобы его сечение с наибольшей толщиной, при- [c.362]

Отсос является важным средством ламинаризации пограничного слоя (стабилизации ламинарного движения), чем обеспечивается снижение сопротивления трения, атакже теплопередачи. Физически эффект ламинаризации объясняется тем, что при помощи отсоса устраняются очаги пульсационного движения,характерного для турбулентного пограничного слоя. Отсос способствует уменьшению толщины пограничного слоя и, как следствие, задерживает его переход в турбулентное состояние. Вместе с тем профили скоростей ламинарного слоя с отсосом имеют форму, которая более устойчива даже при равных толщинах. При этом, как показывают исследования, отсос влияет на форму профиля так же, как снижение давления. [c.104]

Если уменьшать число лопастей и увеличивать относительный шаг, то уменьшаются потери от трения, но увеличиваются нагрузки на лопасть и, следовательно, увеличиваются потери от сопротивления давления. С увеличением относительного шага возникают местные диф-фузорности , что способствует увеличению потерь. Минимум потерь соответствует какому-то определенному относительному шагу. Величина этого шага зависит, от формы профиля и его расположения. Кроме того, необходимо знать влияние изменения шага на обтекание профилей, так как иногда приходится использовать один и тот, же профиль в нескольких вариациях. В гидродинамических передачах пока этому вопросу уделено мало внимания. В компрессоро-, газо-и паротурбостроении исследования проведены более полно [24, 25,32]. [c.54]

Уравнения (9-21) и (9-22) хорошо согласуются с опытными данными при числах Прандтля от 0,5 до 30 в широком диапазоне чисел Рейнольдса. По рассмотренным причинам эти уравнения неприменимы при очень малых числах Прандтля. При высоких числах Прандтля уравнения дают заниженные по сравнению с опытными данными значения числа Нуссельта (по причинам, которые (будут рассмотрены ниже). Прежде чем обсуждать различные уточнения изложенного метода анализа, полезно несколько подроб нее исследовать полученное решение. Заметим, что Nu = = Ф(КеРг), а не постоянное ЧИСЛО, как в соответствующей задаче при ламинарном течении. Рассмотрим безразмерные профили температуры, построенные на рис. 9-4 по уравнениям (9-14), (9-15) и (9-19). При высоких числах Прандтля эти профили -почти прямоугольные , тогда как при низких числах Прандтля они более пологие и напоминают профили температуры при ламинарном течении. Выясним, в какой области потока в каждом из этих случаев сосредоточено основное термическое сопротивление. При высоких числах Прандтля оно сосредоточено преимущественно в подслое, тогда как при низких числах Прандтля термическое сопротивление распределено по всему сечению потока. Причину этого различия можно понять, если рассмотреть член уравнения энергии, определяющий полный перенос тепла, (ет/v) + (1/Рг). Ясно, что относительная роль турбулентного и молекулярного переноса тепла непосредственно зависит от числа Прандтля. Член уравнения энергии, определяющий молекулярный перенос тепла, 1/Рг не изменяется по радиусу трубы. Величина 8t/v, определяющая турбулентный перенос, напротив, изменяется от большого значения в ядре потока до нуля на стенке трубы. Форма профилей температуры и характер теплообмена при турбулентном течении зависят от [c.200]

Как известно из аэродинамики, коэффициенты подъемной силы и сопротивления изолированного профиля заданной формы зависят не только от угла атаки, но также от чисел М и Re, характеризующих степень влияния сжимаемости и вязкости воздушнаго потока. Точно так же характеристики решетки профилей зависят не только от ее геометрических параметров, но и от числа М набегающего потока и от числа Re [c.80]

Важным фактором, влияющим на коэффициент лобового сопротивления тела, является форма его профиля. Чем более обтекаемую форму имеет тело, тем меньше отрыв потока и вихреобразование, а следовательно, меньше его лобовое сопротивление. Поэтому там, где это только возможно, следует использовать тела обтекаемой формы. Удобо-обтекаемая форма профиля тела характеризуется плавно закругленной передней частью и более длинной клинообразной задней частью (рис. 10-6). [c.475]

Некоторые исследователи приписывают отдельные значения тем частям полного сопротивления, которые получаются как результат действия всех нормальных и тангенциальных напряжений соответственно. Отдельные сопротивления, которые отвечают этим двум типам напряжений, называются сопротивлением формы (или профиля) и поверхностным сопротивлением соответственно. Эти сопротивления можно без труда получить из разложения вектора напряжений в (4.14.6) на нормальные и касательные составляющие. Так как dvjdn О на поверхности сферы, то нормальные напряжения просто равны —пр. Компонента этого напряжения в направлении z, определяемая при помощи (4.5.4), равна [c.144]

Густафсон [G.122] исследовал влияние формы профиля на характеристики несущего винта. В качестве меры влияния сопротивления он рассматривал профильные потери мощности. [c.316]

В работе Франкля и Войшеля авторы встали на путь непосредственного обобщения на случай газового потока метода Кармана, упростив его лишь допущением о постоянстве напряжения трения поперек пограничного слоя. Идя по этому пути, они сначала нашли форму профилей скорости в сечениях слоя, затем обычным способом получили так называемый закон сопротивления , т. е. связь между местным коэффициентом трения и числом Рейнольдса пограничного слоя. Исключая это число Рейнольдса из уравнения закона сопротивления и уравнения импульсов, им удалось получить искомую связь между местным коэффициентом сопротивления и числом Рейнольдса, построенным по скорости набегающего потока и абсциссе данной точки на пластине. [c.719]

Метод интегральных соотношений в изложенной форме может быть применен и к расчету гиперзвуковых течений около тонких тел с малым затуплением переднего конца. Как уже говорилось, при обтекании таких тел вблизи поверхности тела образуется слой с высокой энтропией и малой плотностью газа. В этом слое нарушается закон плоских сечений и тем самым нарушается предположение, приводящее к эквивалентности задачи обтекания и задачи нестационарного движения газа на плоскости. Однако при использовании описанного метода интегральных соотношений теми ч ленами в них, которые связаны с наличием продольного движения газа в пространстве, можно пренебречь, так как они малы вследствие мадой массы газа, протекающего в высокоэнтропийном слое. Внутреннюю же энергию газа, текущего в этом слое, нужно учитывать, так как толщина слоя не мала. В этих предположениях Г. Г. Черный (1957) дал первые теоретические решения задач о неавтомодельном обтекании тел, рассмотрев обтекание тонкого клина и тонкого конуса с малым затуплением переднего конца. При решении этих задач, как уже говорилось ранее, были установлены законы подобия гиперзвукового обтекания затупленных клиньев и конусов. Было также установлено важное качественное отличие обтекания затупленных профилей и затупленных тел вращения. При обтекании профиля крыла малое затупление его кромки повышает давление на значительной части профиля, так что его сопротивление больше суммы сопротивления заостренного профиля и затупления. При обтекании тела вращения малое затупление переднего конца понижает давление на большом участке поверхности тела, так что его сопротивление меньше суммы сопротивления заостренного профиля и затупления. Более того согласно при- ближенной теории сопротивление очень тонкого затупленного конуса может быть даже несколько меньше сопротивления одного только острого [c.199]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...