Сопротивление давления

СОПРОТИВЛЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ И СОПРОТИВЛЕНИЕ ТРЕНИЯ [c.549]

Таким образом, сопротивление давления представляет собой результирующую сил давления жидкости, а лобовое сопротивление представляет собой сумму сопротивления давления и сопротивления трения. [c.549]

Сопротивление давления и сопротивление трения [c.549]

Лобовое сопротивление, как уже указывалось, представляет собой сумму сопротивления трения и сопротивления давления. Соотношение между этими компонентами лобового сопротивления в различных случаях различно. В случае цилиндра, например, преобладающую роль играет сопротивление давления, В случае же гладкой пластинки, расположенной вдоль потока, лобовое сопротивление обусловлено почти исключительно тангенциальными силами, действующими на пластинку со стороны жидкости, т. е. представляет собой почти целиком сопротивление трения. Наоборот, [c.549]

Как сопротивление давления, так и сопротивление трения зависят от характера обтекания, т. е. в конечном счете от формы тел. Однако форма тел гораздо сильнее влияет на сопротивление давления, чем на сопротивление трения i). Соответствующим выбором формы обтекаемых тел можно значительно уменьшить сопротивление давления и снизить его до величины сопротивления трения и даже ниже. Как этого достичь, ясно из рассмотренной в предыдущем параграфе картины возникновения сопротивления давления. Вследствие отрыва потока от поверхности тела позади тела образуется область пониженного давления. Чем больше эта область, тем больше сопротивление давления. [c.549]

Для уменьшения сопротивления давления следует придать телу обтекаемую форму, при которой расстояние между точками отрыва обоих потоков, обтекающих [c.549]

Поэтому сопротивление давления называют также сопротивлением формы . [c.549]

Сопротивление давления при неизменном характере обтекания тел растет пропорционально квадрату скорости потока. Зависимость эту можно объяснить следующим образом. Если, например, у обтекаемого тела есть острые кромки, то отрыв потока будет всегда происходить у этих кромок и, следовательно, характер обтекания не будет существенно изменяться при изменении скорости потока. Но в таком случае сопротивление давления зависит только от величин избытка давления перед обтекаемым телом и недостатка давления позади него. [c.550]

Эти избыток и недостаток давлений обусловлены остановкой потока перед обтекаемым телом и отсасывающим действием потока позади тела. Но при неизменном характере течения изменения давления в потоке по уравнению Бернулли пропорциональны pv , где V —скорость потока, ар — его плотность, и поэтому сопротивление давления оказывается пропорциональным ри . [c.550]

Полное лобовое сопротивление в тех случаях, когда преобладающую роль играет сопротивление давления, также растет приблизительно пропорционально pv . Вместе с тем для тел одинаковой формы оно пропорционально площади, характеризующей поперечные размеры тел, например площади наибольшего поперечного сечения в случае сигарообразного тела. Поэтому величину лобового сопротивления можно выразить так [c.551]

Рис. 10.12. Соотношение между сопротивлением трения и сопротивлением давления в зависимости от относительной толщины профиля с д.чя симметричного профиля Жуковского по данным продувки при нулевом угле атаки

Как видим, у тонких профилей подавляющую часть профильного сопротивления составляет сопротивление трения например, в случае с = 0,1 на долю трения падает до 75% профильного сопротивления. С увеличением относительной толщины профиля за счет возрастания градиента давления в диффузорной части крыла растет общее профильное сопротивление и уменьшается доля сопротивления трения при с> 0,25 сопротивление давления преобладает над сопротивлением трения при с = 0,4 первое составляет 70 % общего профильного сопротивления. [c.29]

Формулу для определения сопротивления давления обычно записывают в виде [c.229]

Таким образом, силы перед цилиндром и за ним не компенсируют друг друга. Равнодействующая сил давления на обтекаемое тело, направленная в сторону течения жидкости, обусловливает собой сопротивление давления. [c.231]

Таблица XIV.l Значения коэффициента сопротивления давления Сд некоторых тел

Рис. XIV.6. Зависимость коэффициента сопротивления давления от числа Рейнольдса

Поскольку сопротивление давления определяется только распределением давления по поверхности тела, естественно попытаться в рамках теории идеальной жидкости построить такую схему течения, которая давала бы теоретическое распределение, близкое к действительному. Схема безотрывного обтекания круглого цилиндра потенциальным потоком, рассмотренная в гл. 7, дает удовлетворительный результат только для лобовой части поверхности цилиндра, а на тыльной ее стороне теоретическое и опытное распределения давлений резко расходятся, причем теория приводит к парадоксу Даламбера. Схема отрывного обтекания (Кирхгофа), как отмечено выше, дает более точный результат по распределению скорости, однако расчетное сопротивление при этом почти в 2 раза меньше действительного. Хорошая согласованность теоретических и экспериментальных результатов получается при использовании схемы так называемой вихревой дорожки Кармана, согласно которой за обтекаемым телом образуется полоса, заполненная дискретными вихрями, расположенными в шахматном порядке (рис. 10.3). При определенном соотношении расстояний между вихрями эта дорожка является устойчивой и с помощью уравнения импульсов можно найти теоретическое значение вихревого сопротивления. [c.393]

Однако структура потока типа вихревой дорожки существует в относительно узком диапазоне чисел Re. При увеличении Re картина течения в следе изменяется. Тем не менее дальнейшее развитие теории идеальной жидкости и применение вычислительной техники позволили достаточно надежно рассчитывать не только сопротивление давления при обтекании простейших цилиндрических тел, но решать гораздо более трудные задачи (например, нестационарные обтекания крыловых поверхностей сложных конфигураций [2]). [c.394]

Пусть Л 1 и N2 — точки отрыва потока от поверхности тела. Разобьем поверхность тела S на два участка Sj s Sn kn, и Sk s Sn ln,, смысл этих обозначений ясен из рисунка. Силу сопротивления давления, выраженную формулой (10.5), представим в виде [c.404]

Бесконечное полукрыло, форма и размеры которого приведены в задаче 8.1 (см, рис. 8.1), обтекается сверхзвуковым потоком с числом Мзо = 2,5 при угле атаки а = 0. Найдите распределение давления на поверхности крыла и в окрестности боковой кромки за его пределами, а также определите волновое сопротивление. Давление набегающего воздущного потока р о=9,8-10 Па, показатель адиабаты k = p/ v = 1,4. [c.215]

С уве, 1мчснием скорости потока растет как сопротивление вязкости, так II сопротивление давлению жидкости. При числе Рейнольдса, большем критического, сила сопротивления, испытываемая телом, пропорциональна квадрату скорости потока [c.149]

В ряде случаев нельзя добиться приближенного динамического подобия, выдерживая постоянство одного критерия подобия. Например, при моделировании хорошо обтекаемого сверхзвукового летательного аппарата необходимо выдержать постоянство по крайней мере двух определяющих критериев подобия (M = idem, R = idem), так как сопротивления давления и трения у такого аппарата соизмеримы. Для этого приходится [c.81]

Для иллюстрации соотношения между сопротивлением давления и сопротивлением трения на рис. 10.12 приведены результаты экспериментальных исследований при нулевом угле атаки серии из семи симметричных профилей Жуковского с относительной толш иной с = 0,05 0,10 0,15 0,21 0,27 0,33 0,40. [c.29]

Сумму обоих указанных сопр этивлений называют сопротивлением давления. [c.228]

Сопротивления давления и трения существуют чаще всего одновременно, и полное сопротивтепие f, которое возникает при относительном движении тела и жидкости, представляет o6o i сумму этих сопротивлений таким образом [c.228]

Аналогичная картина наблюдается и при обтекании жидкостью тел другой формы.. При ston форма обтекаемого тела в значительной степени определяет арактер распределения давлений, а. следовательно, и величину сопротивления давления. [c.231]

Для тела заданной формы распределение давления при обтекании его потоком зависит от числа Рейнольдса. Поскольку сопротивление давления непосредстЕенно связано с характером обтекания, коэффициент Сд зависит как от формы тела, так и от числа Рейнольдса. [c.231]

Теоретическое определение коэффициента Сд обычно затруднено и его значение часто находят экспериментально, испытывая тело (или его модель) в аэродинамической трубе. На рис. XIV.6 приведены экспериментальные данные о зависимости коэффициента сопротивления давления от числа Рейнольдса для цилиндра (кривая /), круглого диска (кривая 2) и шара (кривая 3). Здесь число Рейнольдса Re = Uoo l/v, где Ыоо — скорость набегающего потока, I — характерный линейный размер (например, для шара — его дигметр). С увеличением числа Рейнольдса значение коэффициента сопротивления давления [c.231]

В табл. XIV. 1 приводятся зна1ения коэффициентов сопротивления давления для некоторых тел эти значения относятся главным образом к той области сопротивлений, в которой коэффициент сопротивления давление мало изменяется с изменением числа Рейнольдса. [c.232]

При обтекании круглого цилиндра потенциальным потоком благодаря симметричному распределению давлений по поверхности цилиндра результирующая этих сил равна нулю (парадокс Даламбера). Следовательно, для этого случая = 0. Можно доказать, что во всех случаях безотрывного обтекания цилиндрических тел потенциальным потоком сопротивление давления равно нулю. Однако при отрывном обтекании, когда за телом образуется мертвая зона или суперкавитационная каверна (см. п. 10.2), теория потенциальных течений дает не равное нулю значение силы сопротивления давления. Так, в п. 7.12 было доказано, что при струйном обтекании пластины, поставленной нормально к потоку (см. рис. 7.30), коэффициент лобового сопротивления, являющегося в данном случае сопротивлением давления, равен 0,88. Это подтверждается опытом только в тех случаях, когда за обтекаемым телом действительнсГобразуется зона, заполненная парами или газом, в которой давление приблизительно постоянно, как это предусмотрено теорией. Но в большинстве случаев за обтекаемым телом образуется так называемый гидродинамический след, представляющий собой область, заполненную крупными вихрями, которые, взаимодействуя и диффундируя, постепенно сливаются и теряют индивидуальность. На достаточном расстоянии от тела (дальний след) образуется непрерывное распределение дефекта скоростей в потоке, близкое к распределению скоростей в струнном пограничном слое. Наличие вихрей в гидродинамическом следе приводит к понижению давления на тыльной части поверхности тела и соответствующему увеличению сопротивления давления, которое часто называют также вихревым сопротивлением. [c.391]

Таким образом, цилиндр крылового профиля в зависимости от его положения в потоке может быть удобо- или неудобообтекаемым телом. В первом случае его сопротивление давления мало и сила лобового сопротивления почти полностью определяется вторым слагаемым в формуле (10.4), т. е. сопротивлением трения. Во втором случае, наоборот, сопротивление давления велико, а трение в большинстве случаев пренебрежимо мало. Применяя уравнение количества движения, можно показать, что сопротивление давлен ния тем меньше, чем меньше ширина гидродинамического следа (вихревой зоны за телом). Поэтому удобообтекаемыми могут быть только такие тела, которые имеют заостренную или тонкую заднюю кромку. Для них при безотрывном обтекании теоретическая ширина следа равна нулю. [c.393]

Рис. 10.11. Схема для расчета сопротивления давления при суперкавитацнонном обтекании тела

Физические основы механики (1971) -- [ c.549 ]

Прикладная газовая динамика. Ч.2 (1991) -- [ c.28 , c.29 ]

Гидравлика и аэродинамика (1975) -- [ c.228 , c.229 ]

Гидравлика и аэродинамика (1987) -- [ c.256 ]

Теория авиационных газотурбинных двигателей Часть 1 (1977) -- [ c.243 ]

Гидрогазодинамика Учебное пособие для вузов (1984) -- [ c.187 ]

Аэродинамика (2002) -- [ c.68 ]

Гидроаэромеханика (2000) -- [ c.242 ]

Отрывные течения Том 3 (1970) -- [ c.24 , c.25 ]

Курс теоретической механики Часть2 Изд3 (1966) -- [ c.315 , c.338 ]

Теория пограничного слоя (1974) -- [ c.14 , c.42 , c.45 , c.132 , c.615 , c.676 ]

Прикладная газовая динамика Издание 2 (1953) -- [ c.379 ]

Механика жидкости и газа Издание3 (1970) -- [ c.772 ]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...