Тело удобообтекаемое

Для построения некоторых профилей тел удобообтекаемой формы в табл. 10-2 приводятся значения их безразмерных координат (см. рис. 10-6). [c.475]

К телам удобообтекаемых форм относятся и эллиптические цилиндры, а также круговые цилиндры, снабженные задними обтекателями. Для таких тел коэффициент лобового сопротивления получается выше, чем для тел, профилированных по данным табл. 10-2. Однако ввиду большей простоты построения такие тела часто применяются на практике. [c.475]

Из приведенных данных видно, что наименьшее значение С (а следовательно, и давл) имеет тело удобообтекаемой формы, наибольшее — диск. Пример с полусферами очень поучительный он указывает, что основное влияние на величину лобового сопротивления оказывает форма не передней части тела, а задней, именно той, за которой образуются вихри. Поясним с качественной стороны причину образования вихрей и приведенную выше взаимосвязь между С и давл от формы тела. [c.302]

В аэродинамике летательного аппарата приходится рассматривать движение твердого или упругого тела в жидкой или газообразной среде. Аэродинамика летательного аппарата является наукой о механическом взаимодействии между средой и движущимся в этой среде твердым или упругим телом. В большинстве задач, касающихся летательного аппарата, среду можно считать безграничной, а движущееся в ней тело—удобообтекаемым, т. е. имеющим относительно малое сопротивление ). [c.19]

Более совершенной формой, дающей наименьшее сопротивление, является каплевидное тело (удобообтекаемое). Сила сопротивления у него в 20—25 раз меньше, чем у плоской пластинки. Вблизи тела, при обтекании его воздушным потоком, слой воздуха оказывается заторможенным. Этот слой называют пограничным. Толщина его [c.104]

Важную роль в процессе теплоотдачи играет форма обтекаемой поверхности. Так, при внешнем обтекании форма продольного сечения тела в значительной мере определяет условия формирования пограничного слоя. Удобообтекаемые тела имеют значительную поверхность, покрытую ламинарным пограничным слоем, и, следовательно, неблагоприятные условия для теплообмена. Плавный вход в канал способствует увеличению длины участка с ламинарным пограничным слоем и уменьшению интенсивности теплоотдачи на начальном участке. [c.308]

Обтекание тел с заостренной кормовой и плавно скругленной передней частью (удобообтекаемых тел) может происходить практически безотрывно (рис. 8.30, а). Для этого необходимо, чтобы форма тела и его положение в потоке были такими, при которых положительные градиенты давления всюду остаются малыми и не вызывают отрыва. В этих случаях распределение давления по поверхности тела с хорошим приближением может быть описано 350 [c.350]

Поведение потока в пограничном слое обтекаемого тела в переходной области от ламинарного потока к турбулентному зависит от условий, сопутствующих этому переходу. Исследования условий перехода ламинарного слоя в турбулентный на длинных удобообтекаемых телах вращения проведены в работе [10]. Описание особенностей водяного туннеля, в котором они были осуществлены, а также сконструированного для этой цели гидродинамического микроскопа дано в работе [11]. [c.127]

Частота аэродинамического звука при обдуве или проливе удобообтекаемых тел, по рекомендациям ряда авторов [99], определяется известным уравнением Струхаля [c.344]

Для тел плохообтекаемой формы сопротивление трения весьма мало по сравнению с общим лобовым сопротивлением. Для удобообтекаемых тел значение сопротивления трения соизмеримо с сопротивлением формы. [c.470]

Рис. 10-6. Профиль удобообтекаемого тела

Согласно идее Прандтля, внешняя скорость V х), входящая в уравнение (11), считается заданной, заранее рассчитанной по теории плоского безвихревого обтекания тела идеальной несжимаемой жидкостью (гл. V). В такой постановке задачи предполагается, что пограничный слой по всему контуру обтекаемого тела настолько тонок, что его искажающее влияние на внешний поток пренебрежимо мало. Можно сказать, что при этом не учитывается обратное влияние пограничного слоя на внешний безвихревой лоток. В некоторых случаях (плавное обтекание удобообтекаемых тел) такое пренебрежение обратным влиянием пограничного слоя на внешний поток [c.445]

Другой особенностью настоящего курса является то, что, будучи предназначен для технического вуза, он имеет инженерную направленность. Автор старался везде, где это можно было, доводить вычисления до окончательных, расчетных формул, иллюстрировать результаты вычислений примерами и графиками, освещать не только физическую сущность, но и количественную (численную) сторону рассматриваемых явлений. Современные расчетные методы, применяемые в аэродинамике крыла и удобообтекаемого тела вращения, широко отражены в курсе. [c.7]

Глава XI—Аэродинамические характеристики удобообтекаемых тел вращения. [c.8]

Будучи математически весьма изящно оформленной, используя аппарат теории функций комплексного переменного, струйная теория Кирхгофа,—или, как правильнее ее называть, теория Кирхгофа-Жуковского, так как Жуковским в 1890 г. она была значительно видоизменена и приспособлена к решению практических задач,— привлекала внимание многих исследователе . Однако она оказалась мало пригодной, в особенности для удобообтекаемых тел (т. е. тел малого сопротивления), имеющих основное значение для авиационной техники. [c.14]

Давление на задней стороне поверхности удобообтекаемого тела не равно поэтому атмосферному давлению, как это было бы в случае образования застойной области за телом. Опыты показывают, что в действительности это давление может быть значительно меньше атмосферного. Подъемная сила крыла является не только результатом повышения давления на передней стороне поверхности, но главным образом результатом понижения давления на задней стороне. Поэтому струйная теория даст величины подъемной силы, значительно уменьшенные против действительных, не говоря у ке о том, что для удобообтекаемых тел вся картина явления получается по струйной теории совершенно не соответствующей действительности. [c.14]

Более точное определение удобообтекаемого тела будет дано в дальнейшем. [c.19]

Смысл раздельного изучения нормальных и касательных напряжений в жидкости заключается главным образом в том, что роли этих составляющих в расчете конструкции летательного аппарата и его движения в среде совершенно различны трудности при их исследовании также различны это подробно будет рассмотрено на протяжении дальнейшего курса. Пока можно лишь указать, что нормальные напряжения в жидкости могут быть сравнительно просто определены экспериментальным путем и,. по крайней мере, для так называемых удобообтекаемых тел, с которыми главным образом имеют дело авиация и воздухоплавание, могут быть с достаточной для технических целей степенью точности вычислены теоретически. [c.31]

Наоборот, если тело имеет в кормовой части малую кривизну, то при обтекании такого тела возвратное течение простирается лишь на малый участок вблизи кормовой точки. Оно, вообще, может быть ликвидировано соответствующим подбором формы тела. Ширина вихревой области и интенсивность вихрей для этих тел суть величины пренебрежимо малые. Сопротивление при этом происходит главным образом от сил трения, приложенных к поверхности тела. Это — так называемые удобообтекаемые тела. [c.160]

Вот почему изучение движения жидкости без вращения частиц имеет особое значение в теории удобообтекаемых тел, т. е. как раз таких тел, которые являются важнейшими для авиации. Многие вопросы аэродинамики летательного аппарата решаются в предположении, что обтекание происходит без вращения частиц. Сюда относятся, в частности, все вопросы, связанные с распределением давлений и аэродинамических нагрузок. [c.161]

Исходя из предположения о том, что жидкость идеальна, можно решать многие практические задачи, и в частности задачи, связанные с расчетом давлений, распределенных по поверхности удобообтекаемых тел. Однако, если ставится вопрос, например, о сопротивлении тела, то пользоваться гипотезой об идеальной жидкости нельзя, так как могут получиться ре ультаты, не соответствующие действительности. [c.271]

Для численной характеристики изменений движения, вызванных присоединенными массами и присоединенными моментами инерции, необходимо знать величины соответствующих коэффициентов /с и /с. В случае движения в жидкости удобообтекаемого тела вращения можно приближенно определить величины к и к, заменив это тело близкими нему по своим размерам эллипсоидом вращения и воспользовавшись тем, что для эллипсоидов эти коэффициенты известны. Они получены с помощью точного решения уравнения [c.330]

В вопросах аэродинамики, относящихся к удобообтекаемым телам, у которых почти все сопротивление есть сопротивление [c.562]

Если тело неудобообтекаемо, например, если пластинка поставлена перпендикулярно потоку, то представление о застойной зоне за телом в известной мере соответствует действительности. Так, наиример, пассажир, находящийся за ветровым стеклом автомобиля, не ощущает ветра. Но если тело удобообтекаемо, то срыва струй с его поверхности не получается,—оно обтекается плавно на всем своем протяжении. [c.14]

Резкое отличие в характере обтекания для тел неудобооб-текаемых и тел удобообтекаемых иллюстрируется помещенными здесь фотографиялш (фиг. 66 и 67). [c.160]

В настоящее время имеются методы для приближенного учета влияния сжимаемости на обтекание тел дозвуковым потоком газа, отличные от метода С. А. Христиановича и основанные на гипотезе неизменяемости формы линий тока с изменением скорости невозмущенного потока. Впервые этот метод был предложен проф. С. Г. Нужиным в 1946 г. в работе К теории обтекания тел газом при больших дозвуковых скоростях [58]. В этой работе С. Г. Нужин предложил приближенный метод, позволяющий привести задачу о построении потенциального потока сжимаемой жидкости около тел удобообтекаемой формы при дозвуковых скоростях течения к задаче о построении потока несжимаемой жидкости около тел той же формы. В 1949 г. С. Г. Нужиным было предложено некоторое видоизменение уравнений С. А. Христиановича и приближенный метод построения деформированного профиля [59]. [c.413]

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]

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]

Обтекание тел с заостренной кормовой и плавно скругленной передней частью (удобообтекаемых тел) мощет происходить практически безотрывно (рис. 189, а). Для этого необходимо, чтобы [c.385]

Согласно постулату Жуковского — Чаплыгина скорость на задней острой кромке удобообтекаемого тела должна быть конечной величиной. Это дает возможность определить циркуляцию присоединенны вихрей этот постулат согласуется также с физической картиной обтекания тела вязкой жидкостью (скорость течения жидкости не может быть бесконечно большой величиной). [c.104]

Помимо параметров внешнего потока на переход из ламинарной формы течения в турбулентную влияют параметры, в той или иной степени связанные с омываемым телом. Значения Кекр1 и Квкр2 зависят от интенсивности теплообмена, от волнистости, шероховатости омываемой поверхности, удобообтекаемости передней кромки пластины, вибрации тела. Некоторые факторы взаимосвязаны. [c.190]

Опыты по изучению перехода в пограничном слое, обусловленного турбулентностью свободного потока, были проведены на гладкой модели, имеющей форму удобообтекаемого тела вращения. Это длинный круглый цилиндр диаметром 76,2 мм и длиной 152,4 мм с навинченным полуэллипсоидным наконечником диаметром 76,2 мм (модель I). Ось модели совпадала с осью туннеля. Для получения изотропной турбулентности потока в туннеле на некотором расстоянии от наконечника модели устанавливалась сетка. Положение перехода определялось наблюдением за поведением очень тонкой полоски белых чернил, поступающих в ламинарный пограничный слой из отверстия на поверхности, расположенного вблизи наконечника. Вначале белая полоска устойчиво течет вдоль поверхности без заметного изменения своей щирины, но в конце концов внезапно наступает кратковременое утолщение, сопровождающееся пульсациями. Пульсации спазматически распространяются на некоторой длине модели, причем их интенсивность и частота увеличиваются с расстоянием по потоку. В конечном итоге тонкая лента чернил быстро размывается в окружающей среде. За зону перехода принималась зона, в пределах которой наблюдались пульсации, а за точку перехода принималась наиболее близко расположенная к носу модели точка, в которой впервые замечались пульсации. Этот метод определения положения перехода был осуществлен с целью получения результатов, согласующихся с результатами опытов на трубе малого диаметра. На основании теории Тейлора [12] было получено безразмерное число [c.129]

Для тел различной формы будут справедливы разные значения числа Струхаля и значение 0,185 обычно получается при обтекании некоторых удобообтекаемых тел, в том числе и цилиЕ1дра. [c.344]

Сопротивление тел в околозвуковом, сверхзвуковом и гиперзвуковом диапазонах скоростей представляет особую область газовой динамики, которую во вводном курсе осветить невозможно. Поэтому здесь будут приведены лишь некоторые экспериментальные результаты для основных форм обтекаемых тел и некоторые ссылки на более обширные источники информации. Изменение коэффициента сопротивления сфер и цилиндров в зависимости от числа Маха свободного потока в диапазоне от 0,1 до 10 иллюстрируется на рис. 15-29. На этом рисунке показано влияние сжимаемости при числах Рейнольдса как выше, так и ниже того, которое необходимо для перехода в пограничном слое от ламинарного течения к турбулентному. Для чисел Маха больше 0,7 влияние вязкости стаиовится малым, и кривые сливаются. Для сопоставления на рис. 15-30 Л. 14] показаны характеристики сопротивления удлиненной ракеты, корпус которой представляет собой заостренное тело вращения. Это тело имеет очень высокое критическое число Маха (Макр 0,95), и при Ма=3 сила сопротивления, действующая на него, составляет примерно 1/5 от сопротивления сферы с тем же диаметром, что и максимальный диаметр ракеты. Удобообтекаемое с точки зрения дозвукового потока тело, т. е. тело со скругленной передней кромкой, испытывает в сверхзвуковом потоке очень высокие силы сопротивления по сравнению с заостренными телами. [c.428]

Мы видим, таким образом, что для удобообтекаемых тел можно предположить, что вращения частиц в потоке отсутствуют практически на всем протяжении тела (разумеется, вне области пограничного слоя), тогда как для неудобообтекаемых тел такое пред- [c.160]

Напомним, что значительное расхождение между картиной потенциального обтекания и действптельпостью пмеет место только для тел неудобообтекаемых. Для удобообтекаемых тел давления, найденные экспериментально, совпадают почти на всем протяжении тела с давлениями, вычисленными в предположении, что поток потенциален. Различие получается лишь на незначительном участке хвостовой части. Несмотря на то, что теоретическое распределение давления по круговому цилиндру расходится с экспериментальным, разобранный пример имеет большое значение. Зная поток, обтекающий круговой цилиндр, мояшо получить, как увидим в дальнейшем, обтеканпе профиля крыла. [c.192]

В случае, если телом, движущимся в жидкости, является удобообтекае мое тело вращения, кинетическая энергия жидкости будет минимальной при движении вдоль оси. Ось вращения тела является, следовательно, одним из главных направлений движения, и эллипсоид кинетической энергии располагается в этом случае так, что его большая ось совпадает с осью вращения тела. Согласно общей теории, при движении вдоль этой оси тело должно находиться в равновесии под действием аэродинамических сил. Это равновесие, однако, не является устойчивым при всяком изменении направления движения момент аэродинамической пары будет стремиться увеличить это изменение и повернуть тело так, чтобы его движение было устойчивым. Для удобообтекаемого тела вращения это будет направление, перпендикулярное к его оси. [c.328]

Наблюдения над моделями в аэродинамической трубе хорошо подтверждают эти выводы. Если модель удобообтекаемого тела вращения поместить в потоке аэродинамической трубы на вертикальной державке, проходящей через ось модели, иримерно возле миделевого сечения, и предоставить модели свободно вращаться на державке, установив предварительно модель осью по потоку, то она почти моментально повернется осью перпендикулярно к потоку и останется затем в этом попоя ении. При попытках искусственно вывести ее из этого положения она будет неизменно возвращаться к нему. [c.328]

Здесь будут рассмотрены лишь общие зависимости между сопротивлением среды и основными величинами, характеризую-т,ими pe iy и движущееся тело, и общие способы определения <опротивления. Изучение частных вопросов, относящихся к сопротивлению трения, сопротивлению крыльев, удобообтекаемых тел вращения и т. д., включено в да,пьнейшие главы. [c.548]

Однако для тел иного назначения, например для корпусов дирижаблей, площадь миделевого сечения совершенно не является характерной. При выборе формы корпуса дирижабля критерием (по крайней мере, с аэродинамической точки зрения) также является минимальное лобовое сопротивление, однако при условии, что все рассматриваемые формы вмещают один и тот же объем подъемного газа. Подъемная сила дирижабля при прочих равных условиях пропорциональна объему газа, находящегося в оболочке или в специальных газовых баллонах. Величина газового объема является исходной величиной при проектировании дирижабля. С этим объемом непосредственно связан наружный объем дирижабля, который можно назвать объемом вытесненного воздуха или, иначе, воздухоизмещением дирижабля. Задача, которая возникает при выборе формы для корпуса дирижабля, заключается в том, чтобы из всех форм, обеспечивающих одну и ту же статическую подъемную силу, выбрать такую, при которой лобовое сопротивление будет наименьшим. Поэтому здесь естественно ввести в формулы для аэродинамических сил и моментов такую площадь, которая непосредственно связана с объемом корпуса. Обычно берут воздухоизмещение дирижабля IV (с этой величиной в аэродинамике удобнее оперировать, нежели с газовым объемом) и принимают условную площадь, равную за характерную во всех вопросах аэродинамики дирижабля. Наи-выгоднейшей будет форма, которая будет иметь минимальный коэффициент лобового сопротивления, отнесенный к Кстати сказать, наивыгоднейшие формы, в смысле минимума с , будут разными, в зависимости от того, к какой характерной площади отнесены коэффициенты лобового сопротивления. Не следует поэтому думать, что существует, так сказать, универсальная удобообтекаемая форма, т. е. такая, которая является в равной мере наивыгоднейшей как для фюзеляжа самолета, так и для корпуса дирижабля. [c.562]

Зависимость коэффициента лобового сопротивления разных тел от чисел Рейнольдса (при малых значениях числа Маиевского) исследована к настоящему времени в аэродинамических трубах достаточно полно. Она протекает, как показывают опыты, по-разному для удобообтекаемых и для неудобообтекаемых тел. [c.593]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...