Аэродинамическая сила касательная

Много теоретически интересных и практически важных задач статики и динамики стержней возникает при исследовании взаимодействия стержней с потоком воздуха или жидкости. Учет сил взаимодействия стержня с внешним потоком приводит к более сложным задачам по сравнению с традиционными. Основная трудность при решении этих задач заключается прежде всего в том, что очень сложно получить информацию о силах, действуюш,их на находящийся в потоке стержень. Это вызвано тем, что стержни, например провода линии электропередачи, тросы, находящиеся в потоке (рис. В.9), могут сильно отклоняться от первоначальной (показанной пунктиром) равновесной формы, а от формы осевой линии стержня — угла фа между касательной к осевой линии стержня (вектором ei) и вектором скорости потока (vq) —зависят возникающие аэродинамические силы qa. [c.8]

На рис. 6.1 показан элемент стержня круглого сечения с действующими на него аэродинамическими распределенными силами. При произвольном угле между касательной к осевой линии стержня ei и вектором Vo модули аэродинамических сил равны [c.239]

Из уравнения (6.42) получаем выражения для компонент касательной аэродинамической силы [c.241]

В предыдущем пункте было рассмотрено стационарное движение стержня без учета сил сопротивления, которые возникают при движении стержня в жидкости или воздухе. Реальные жидкости и воздух обладают вязкостью, что приводит при движении стержня к появлению аэродинамических сил Ц1, направленных при стационарном движении, когда форма стержня в пространстве остается неизменной, по касательной к осевой линии стержня (рис. 2.13), т. е. [c.50]

При исследовании нелинейных колебаний следует, аналогично силам лобового сопротивления, из выражений (8.16) вычесть соответствующие статические составляющие, что дает следующие выражения для проекций касательной аэродинамической силы на неподвижные оси (7, ) = [c.238]

Касательная сила. Аэродинамическая сила qi от угла атаки не зависит, поэтому полученные выражения (8.34) для и [c.249]

Аэродинамические силы 234,247,251 Аэродинамическая сила лобового сопротивления 236, 243, 248 ----касательная 238, 244, 249 [c.301]

Коэффициентом любой аэродинамической силы F называе этой силы к произведению скоростного напора на характе S. = FKq S). Например, коэффициент лобового сопротивления Рассмотрим общие зависимости для аэродинамических коэффициентов. Выделим на поверхности некоторого тела (рис. 1.23) элементарную площадку dS. На нее действуют нормальная аэродинамическая сила от избыточного давления (р — poo)dS и касательная сила TdS. Сумма проекций этих сил на ось скоростной системы [c.25]

Из анализа выражений (1.13) — (1.15) можно сделать вывод, что каждую из аэродинамических сил можно разделить на составляющую, обусловленную давлением, и составляющую, связанную с касательным напряжением, возникающим при движении вязкой жидкости. При наличии у обтекаемой поверхности плоской площадки в хвостовой части (донный срез корпуса или затупленная задняя кромка крыла) сопротивление от давления разделяют, в свою очередь, на две составляющие сопротивление от давления на боковую поверхность — головное сопротивление и сопротивление от давления на донный срез — донное сопротивление. Поэтому, например, для суммарного сопротивления и соответствующего аэродинамического коэффициента [c.26]

Одним из наиболее широко развитых научных направлений механики жидкости (газа) является аэродинамика пограничного слоя, изучающая движение вязкой жидкости в ограниченной области вблизи обтекаемых поверхностей. Решение задач о движении жидкости в пограничном слое дает возможность найти распределение касательных напряжений (местных и средних коэффициентов трения) и, следовательно, суммарные аэродинамические силы и моменты, обусловленные вязкостью среды, а также рассчитать теплопередачу между поверхностью летательного аппарата и обтекающим его газом. При небольших скоростях полета не обязательно учитывать тепловые процессы в пограничном слое из-за малой их интенсивности. Однако при больших скоростях необходимо учитывать теплопередачу и влияние на трение высоких температур пограничного слоя. [c.669]

Если какое-либо тело, например аэродинамический профиль, находится в потоке газа, то действующая на него аэродинамическая сила Р может быть определена как равнодействующая всех сил давления и трения, приложенных в точках его поверхности f (рис. 1.4). Для определения вектора силы Р путем суммирования всех сил, действующих на тело, нужно знать распределение давлений газа и касательных напряжений трения на его поверхности. В таком случае [c.27]

В частности, удачным выбором контрольной поверхности можно в отдельных случаях добиться равенства нулю равнодействующей от касательных напряжений трения, действующих на контрольную поверхность, и тем самым, ничего не зная о распределении сил трения, вычислить суммарную аэродинамическую силу с учетом вязкости. [c.31]

Действующие на самолет или какую-либо его часть силы давления воздуха, направленные под прямым углом к поверхности, и силы трения, касательные к поверхности, создают равнодействующую— полную аэродинамическую силу самолета или данной его части (крыла, фюзеляжа и др.) —/ аэр- [c.40]

Из сопоставления этих цифр вытекает, что при определении местных аэродинамических нагрузок, действующих на поверхности современных летательных аппаратов, можно с достаточной для технических расчетов степенью точности считать, что напряжения аэродинамической силы нормальны к поверхности в каждой рассматриваемой точке и равны р иными словами, можно при этом пренебрегать касательными напряжениями, так как они примерно в сотни и тысячи раз меньше нормальных напряжений. [c.31]

Э. ОПРЕДЕЛЕНИЕ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ СИЛ И МОМЕНТОВ ПО ИЗВЕСТНОМУ РАСПРЕДЕЛЕНИЮ ДАВЛЕНИЯ И КАСАТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ. ПОНЯТИЕ ОБ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ КОЭФФИЦИЕНТАХ [c.32]

В пределах атмосферного участка полета ракета испытывает действие аэродинамических сил. О них мы будем говорить подробно в гл. VI. Сейчас же можно сказать только, что они сложным образом изменяются в зависимости от скорости полета, а также от формы внешних обводов ракеты. Основное влияние на скорость ракеты оказывает сила, направленная по касательной к траектории. Это — сила лобового сопротивления. Она [c.34]

Составляющая X полной аэродинамической силы по касательной к траектории (или ее проекция на направление вектора скорости) называется лобовым сопротивлением. Эта сила всегда направлена в сторону, противоположную вектору скорости полета. [c.241]

Здесь Тр, Мр и Тр, Л .- - проекции касательных и нормальных напряжений, приложенных к обтекаемой поверхности конуса, на ось конуса и нормаль к ней в плоскости симметрии течения. Вычисляется также момент М. аэродинамических сил относительно оси г, ортогональной плоскости симметрии и проходящей через вершину конуса. [c.130]

Аэродинамические коэффициенты. Воздействие воздушной среды на движущееся в ней крыло приводит к появлению на его поверхности непрерывно распределенных сил от давления и касательного напряжения. С учетом этого любую аэродинамическую силу и момент можно представить в виде суммы двух составляющих, одна из которых зависит от распределения давления, а другая — от касательного напряжения. [c.155]

Как и для крыльев (профилей), экспериментальное исследование аэродинамических свойств тел вращения можно проводить либо путем измерения распределения давления и касательных напряжений с последующим расчетом необходимых аэродинамических параметров, либо при помощи весовых испытаний, позволяющих находить суммарные аэродинамические силы и моменты. [c.249]

Если продольная ось ракеты не совпадает с касательной к ее траектории, то аэродинамические силы, помимо составляющей, направленной против вектора относительной скорости ракеты, будут создавать и подъемную силу, действующую по нормали к силе сопротивления в плоскости, определяемой осью ракеты и вектором относительной скорости. В качестве системы координат примем систему, неподвижную относительной атмосферы, а направление вектора относительной скорости потока будем считать противоположным направлению вектора абсолютной скорости ракеты. Угол между осью ракеты и набегающим потоком, известный как угол атаки, обозначим буквой а, как это показано на рис. 4.5. Определим угол 0 следующим образом [c.91]

Еш е большие трудности возникают ири отложениях золы на лопатках. Это явление, ранее не встречавшееся в практике работы дымососов, обнаружилось ири использовании высокоэкономичных аэродинамических схем с сильно загнутыми назад лопатками. Для объяснения явления рассмотрим действующие на частицу золы силы на поверхности такой лоиатки (рис. 4-11). Разложим центробежную силу Р, действуюш ую по радиусу, на нормальную N и касательную Т к поверхности лопатки. Касательная сила стремится сдвинуть частицу в направлении движения потока, однако под действием силы N возникает сила трения [c.105]

В пограничном слое развиваются значительные силы вязкого трения, и в нем касательные напряжения трения изменяются от максимального значения на стенке почти до нуля на небольшом расстоянии от нее. За профилем сбегающий пограничный слой взаимодействует с внешним потоком и образует область подторможенной жидкости, в которой поле скоростей постепенно выравнивается. Эта область называется аэродинамическим следом. Вихревые потери обусловлены наличием местных диффузорно-стей на профиле. Отрыв потока на профиле, связанный с натеканием, чаще всего происходит вблизи входной кромки. [c.52]

Первые из этих сил называют, несколько обобщая это понятие, трением. Такой термин полностью соответствует лишь случаю гладкой (в аэродинамическом смысле этого слова) стенки крыла, когда касательные силы определяются действительно трением в жидкости — вязкостью. Сохраним тот же термин и для случая шероховатой стенки, понимая в этом случае под напряжением трения отнесенную к единице площади крыла сумму сил сопротивлений отдельных бугорков шероховатости. Проекцию главного вектора приложенных к крылу касательных сил на направление потока на бесконечности будем называть сопротивлением трения. [c.615]

Первые из этих сил обыкновенно называют, несколько обобщая это понятие, трением . Такой термин полностью соответствует лишь случаю гладкой (в аэродинамическом, как было указано в 95, смысле этого слова) стенки крыла, когда касательные силы определяются действительно трением в жидкости — вязкостью. [c.638]

В технических расчетах обычно фигурируют составляющие напряжения поверхностной силы г. В точке, где определено V, проводят нормаль к площадке Д 9 и рассматривают, обычно раздельно, нормальную и касательную к площадке Д5 составляющие напряжения г (фиг. 2). Нормальная составляющая напряжения поверхностной силы называется аэродинамическим давлением (или, как увидим в дальнейшем, также статическим или пьезометрическим давлением) в данной точке и обозначается обычно буквою р. Касательная составляющая напряжения поверхностной силы называется иначе напряжением трения в данной точке и обозначается обычно буквою х. [c.30]

До сих пор мы определяли силу сопротивления как главный вектор нормальных и касательных сил, распределенных по поверхности тела. Мы применяли при этом, в конечном итоге, метод дифференциальных объемов исходя из дифференциальных уравнений движения, вычисляли напряжения, а затем, суммируя происходящие от напряжений нагрузки и их моменты, определяли силу сопротивления и аэродинамический момент. [c.596]

Учет сил взаимодействия стержня с внешним потоком приводит к более сложным задачам по сравнению с задачами, рассмотренными в предыдущих главах. На рис. 6.1 показан элемент стержня,, находящийся в потоке воздуха произвольного направления (скорость потока Vo) с действующими на него аэрогидродинамически-ми силами qa, q и qi. Стержни, находящиеся в потоке, могут очень сильно отклоняться от первоначальной (без потока) равновесной формы, а От формы осевой линии стержня (угла фа между касательной к осевой линии стержня — вектором ei на рис. 6.1 и вектором местной скорости Vo потока) зависят аэродинамические силы. Получить общие аналитические выражения для возникающих аэродинамических сил, учитывающих непрерывное изменение этого угла в процессе нагружения стержня потоком, можно только экспериментально-теоретическим методом путем обобщения экспериментальных данных частных случаев обтекания стержня потоком. [c.229]

Воздействие среды на тело сводится к силам, непрерывно расиределен1и>1м по поверхности этого тела. Аэродинамические поверхностные силы могут быть охарактеризованы величинами нормального р и касательного t напряжений в каждой точке поверхности тела. В обще.м случае при геометрическом сложении этих сил по всей поверхности получается главный вектор аэродинамических сил R и главный момент М. Векторы R и А1 можно разложить по скоростным осям ко-ординат или по связанным. В скоростной системе оординат одиа из осей (назовем ее осью Ох) всегда наирлвлена по вектору скорости полета. Остальные две оси Оу и Oz принимаются перпендикулярными к оси Ол и должны образовать все вместе правую систему координат. Скоростная система координат х, у, z) не зависит от ориентировки движущегося тела. [c.518]

Воздействие среды на тело сводится к силам, непрерывно распределенным по поверхности этого тела. Аэродинамические поверхностные силы могут быть охарактеризованы величинами нормального р и касательного х напряжений в каждой точке поверхности тела. В общем случае при геометрическом сложении 8ТИХ сил по всей поверхности получается главный вектор аэродинамических сил и главный момент М. Векторы и М можно разложить по скоростным осям координат или по связанным. В скорост- [c.680]

Во многих вопросах аэродинамики, вообще, не встречается надобности в интегрировании дифференциальных уравнений движения жидкости. К числу этих вопросов относятся, например, вопросы о сопротивлении тела движению, о его подъемной силе, аэродинамическом моменте и т. д. Здесь требуется определить лишь суммарное силовое взаимодействие между средой и телом, а распределение давлений или касательных напряжений по поверхности тела остается, по сути дела, безразличным. Конечно, зная распределение нормальных или касательных напряжений, всегда можно суммированием найти и результирующие аэродинамические силы или моменты. Но для того чтобы найти распределение нормальных или касательных напряжений, нужно обычно решать сложные дифференциальные уравнения, что, как уже указывалось, далеко не всегда практически осуществимо. Поэтому очень часто приходится в аэродинамике прибегать к другому способу, который дает не столь 11счерпывающие сведения о движении жидкости, как первый, но позволяет сравнительно просто решать многие практические задачи, в частности, связанные с определением аэродинамических сил и моментов. Этот второй способ можно назвать, в противоположность первому, способом конечных объемов. Он заключается в том, что в жидкости мысленно выделяют некоторый конечный объем (т. е. такой объем, внутри которого нельзя пренебрегать изменением скорости пли плотности) и ко всей массе жидкости, зак.лю-ченной в этом объеме, применяют теоремы механики, относящиеся к системе материа.пьных точек (например, теорему изменения коли- [c.268]

Рассмотренная картина движения спутника около центра масс выявляет своеобразную гироскопическую стабилизацию относительно направления перигейной касательной, то есть относительно направления скорости центра масс в точке наибольшей интенсивности аэродинамических сил. В самом деле, хотя перигейная касательная вследствие эволюции орбиты поворачивается в абсолютном пространстве, угловое расстояние между вектором кинетического момента и перигейной касательной изменяется относительно начального значения несущественно, так что ось спутника совершает прецессионно-нутационное движение относительно изменяющегося со временем направления перигейной касательной. [c.257]

Составляющие аэродинамических сил и моментов. Силы от ор мального и касательного напряжений, непрерывно распределенные по поверхности обт екаемого тела, могут быть приведены к однол главному вектору Р аэродинамических сил и главному вектору М момента этих сил (рис. 1.2.1) относительно какой-либо точки приведения. называемой центром моментов. Таким центром может быть, вообше говоря, произвольная точка тела. В частности, [c.28]

Из анализа выражений для аэродинамических сил (1.3.2)-i-(1.3.4) следует вывод, что каждую из этих сил можно разделить а составляющую, обусловленную давлением, и составляющую, связанную с касательными напряжениями, возникающими при движении вязкой жидкости. Напрнм , лобовое сопротивление Х== =Xj,+Xf. первая составляющая (Лр) называется сопротивле-шнем давления, вторая (X/) — соп рот и в л е н и е м трения. Согласно этому полный коэффициент сопротивления равен еуиме коэффициентов сопротивлений давления и трения с,= с р+ + xf- [c.34]

На тело, обтекаемое потоком газа, де 1ствуют силы давления и касательные силы трения. Результирующая этих сил является полной аэродинамической силой. При изучении ПЛОСКОГО обтекания аэродинамическую силу принято -представлять двумя составляющими Рх и Ру (рис. 5-38). Как известно составляющую Рх. направление которой Совпадает с направлением скорости набегающего потока, называют силой лобового сопротивления, а составляющую Ру, нормальную [c.279]

Для условий задачи при а==30° значение / == os30° (sin 30°— os 30°) = ==—0,312. Такое значительное уменьщение аэродинамического качества летательного аппарата, отрицательного по знаку, объясняется резким возрастанием касательной составляющей поверхностной аэродинамической силы. [c.724]

Гессоу [G.57] выполнил дальнейшее преобразование уравнений для численного определения аэродинамических характеристик несущих винтов применительно к использованию ЦВМ. Он заново вывел выражения для силы тяги, профильного сопротивления, мощности, момента тангажа и крена, касательной силы в комлевой части лопасти и коэффициентов махового движения. Был рассмотрен шарнирный винт с относом ГШ, у ло- [c.260]

При вращательном движении тел в реальной жидкости, обладающей внутренним трением (вязкостью), можно наблюдать возникновение циркуляционных движений, качественно похожих на только что изученные. Эффект образования при этом поперечной силы (эффект Магнуса) помогает объяснить многие интересные явления. Таково, например, возникновение аэродинамического момента действия воздушного потока на вращающийся артиллерийский снаряд, приводящего в совокупности с гироскопическим моментом к повороту снаряда в плоскости стрельбы и приближению его оси к касательной к траектории. К тому же роду вопросов принадлежит историческая попытка создания судового движителя, представляющего вертикальные вращающиеся цилиндрические башни, так называемые роторы Флетнера, помещенные на палубе корабля и создающие при наличии ветра движущую силу, перпендикулярную к направлению ветра. Аналогичный эффект наблюдается при полете закрученных футбольных и теннисных мячей. Га или иная интенсивность закрутки и направление закрутки создают совершенно неожиданные для партнера траектории мячей. [c.177]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...